一种轴-盘-叉形传力关键件热近成形控制方法技术

本发明专利技术公开一种轴

【技术实现步骤摘要】
一种轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法


[0001]本专利技术涉及叉形锻件成形
，具体涉及一种轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法。

技术介绍

[0002]传力关键件作为交通运输工具运行中主要的承力、传力及控制零件，其运行工况复杂，它既支撑车体重量，又传递转向力矩并承受刹车制动力矩，因此对其机械性能和形状结构要求非常严格，制造难度大。在传统的锻造生产工艺中，通常采用拔长杆部后立式机锻或卧式锤锻的工艺生产该产品，但该工艺存在锻件精度及材料利用率低、工人劳动强度高、生产效率低下等问题。同时还容易导致锻件局部的流线紊乱，在法兰盘及杆部结合部位这一受载集中区发生断裂失效的问题，不利于车辆运行的安全性。
[0003]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，包括步骤：
[0005]S1，制备预处理坯料；
[0006]S2，对所述预处理坯料的头部进行镦粗；
[0007]S3，对所述预处理坯料的杆部进行拔长；
[0008]S4，对所述预处理坯料的头部进行局部拍扁；
[0009]S5，预锻；
[0010]S6，终锻；
[0011]在步骤S2中，采用的镦粗模具上模为中部设置有圆弧形突起的平砧。
[0012]较佳的，在步骤S1中将棒状坯料切割为圆柱形坯料，并去除表面氧化皮，得到所述预处理坯料。
[0013]较佳的，在步骤S2中，将所述预处理坯料加热至130℃～180℃，在所述预处理坯料表面涂抹石墨水溶液，再继续加热至1200℃，保温90分钟，所述镦粗模具加热至200℃～400℃，并对所述预处理坯料的头部进行镦粗，所述预处理坯料的杆部保持棒状。
[0014]较佳的，所述圆弧形突起的圆弧半径为R50～R200。
[0015]较佳的，在步骤S3中，对所述杆部进行拔长，拔长道次为4～10次，每道次下压量为5mm～20mm。
[0016]较佳的，在步骤S4中，对所述头部进行局部拍扁，下压量为5mm～10mm。
[0017]较佳的，在步骤S5中，使用预锻模具对完成步骤S4后得到的坯料进行热模锻成形，所述预锻模具的上模和下模的温度区间为200℃～400℃，坯料温度区间为800℃～1200℃。
[0018]较佳的，在步骤S6中，对所述预锻件及终锻模具进行加热保温，所述终锻模具的上模和下模的温度区间为200℃～400℃，所述预锻的坯料温度区间为800℃～1200℃。
[0019]较佳的，在步骤S5中，所述预锻模具的上模下压速度为30mm/s，直至所述预锻模具的上下模具完全闭合，预锻的吨位为1250吨。
[0020]较佳的，在步骤S6中，所述终锻模具的上模下压速度为30mm/s进行终锻，终锻的吨位为1390吨。
[0021]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1，本专利技术通过将镦粗平砧中部设计为圆弧形突起，在镦粗过程中将坯料预先进行金属分配；与传统平砧相比，有效解决了预锻件头部飞边过多以及容易出现折叠缺陷的问题；2，本专利技术通过控制成形温度及成形速率，来精确控制金属流向和改善局部缺陷，解决了杆部成形困难、叉部及法兰部易出现折叠缺陷和流线紊乱的难题。
附图说明
[0022]图1为所述轴
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盘
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叉形传力关键件的锻件示意图；
[0023]图2为所述轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法的流程图；
[0024]图3为所述轴盘叉形传力关键件热近成形控制方法过程中的有限元模型图；
[0025]图4为镦粗过程的上模示意图；
[0026]图5为镦粗过程的下模示意图；
[0027]图6为所述预处理坯料镦粗后的结构示意图；
[0028]图7为终锻完成比较效果图；
[0029]图8为不同半径圆弧形突起的预锻件折叠缺陷比较图；
[0030]图9为采用本专利技术制备的所述轴
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盘
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叉形传力关键件的塑性应变分布图；
[0031]图10为采用本专利技术制备的所述轴
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盘
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叉形传力关键件的有效应力分布图；
[0032]图11为采用本专利技术制备的所述轴
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盘
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叉形传力关键件的温度分布图。
具体实施方式
[0033]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0034]如图1、图2、图3所示，图1为所述轴
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盘
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叉形传力关键件的锻件示意图；图2为所述轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法的流程图；图3为所述轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法过程中的有限元模型图.
[0035]其中图2中，(a)为步骤S2的锻件示意图，(b)为步骤S3的锻件示意图，(c)为步骤S4的锻件示意图，(f)为步骤S5的锻件示意图，(e)为步骤S6的锻件示意图。
[0036]图3中，(a)为步骤S2的锻件加工示意图，(b)为步骤S5的锻件加工示意图，(c)为步骤S6的锻件加工示意图。
[0037]本专利技术所述轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法包括步骤：
[0038]S1，准备原始棒状坯料：将棒状坯料切割成具有一定尺寸规格的预处理坯料；
[0039]S2，镦粗制坯：对所述预处理坯料进行镦粗，具体的，将所述预处理坯料加热至130℃～180℃，在所述预处理坯料表面涂抹石墨水溶液，再继续加热至1200℃，保温90分钟，镦粗模具加热至200℃～400℃；将棒状坯料头部进行镦粗，杆部依旧保持棒状，平砧模具中部设计为圆弧形突起，圆弧半径为R50～R200；
[0040]S3，杆部拔长：将头部镦粗后的所述预处理坯料进行杆部拔长，拔长道次为4～10
次，每道次下压量为5mm～20mm；
[0041]S4，局部拍扁：将杆部拔长后的坯料头部进行局部拍扁，下压量为5mm～10mm；
[0042]S5，预锻：使用预锻模具对完成步骤S4后得到的坯料进行热模锻成形，所述预锻模具的上模和下模的温度区间为200℃～400℃，坯料温度区间为800℃～1200℃。以一定的速度下压至所述预锻模具的上模与下模闭合，得到预锻件，将得到的所述预锻件切除坯料飞边，避免飞边金属对终锻过程造成影响，为终锻做准备；
[0043]S6，终锻：对所述预锻件及终锻模具进行加热保温，所述终锻模具的上模和下模的温度区间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，包括步骤：S1，制备预处理坯料；S2，对所述预处理坯料的头部进行镦粗；S3，对所述预处理坯料的杆部进行拔长；S4，对所述预处理坯料的头部进行局部拍扁；S5，预锻；S6，终锻；在步骤S2中，采用的镦粗模具上模为中部设置有圆弧形突起的平砧。2.如权利要求1所述的轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，在步骤S1中将棒状坯料切割为圆柱形坯料，并去除表面氧化皮，得到所述预处理坯料。3.如权利要求1所述的轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，在步骤S2中，将所述预处理坯料加热至130℃～180℃，在所述预处理坯料表面涂抹石墨水溶液，再继续加热至1200℃，保温90分钟，所述镦粗模具加热至200℃～400℃，并对所述预处理坯料的头部进行镦粗，所述预处理坯料的杆部保持棒状。4.如权利要求1所述的轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，所述圆弧形突起的圆弧半径为R50～R200。5.如权利要求1所述的轴
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盘
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叉形传力关键件热近成形控制方法，其特征在于，在步骤S3中，对所述杆部进行拔长，拔长道次为4～10次...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛克敏，李萍，曹洪，石文超，宋中江，尹夕兵，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：