一种台阶轴及其锻造方法技术

本发明专利技术公开了一种台阶轴及其锻造方法，包括：对钢锭进行镦粗，形成预制坯料；对预制坯料进行拔长，并号印台阶轴；对所号印的台阶轴进行预压，形成初级台阶轴；对初级台阶轴的轴身进行局部镦粗；对镦粗后的轴身和初级台阶轴进行修正，使得台阶轴锻至目标尺寸。在对台阶轴进行锻造时，能够保证所锻造的台阶轴不易变形，能够保证所要锻造的台阶轴尺寸，能够保证锻造精度，不易返工，锻造效率高。锻造效率高。锻造效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种台阶轴及其锻造方法


[0001]本专利技术涉及锻造
，尤其涉及一种台阶轴及其锻造方法。

技术介绍

[0002]台阶轴是五金配件中的一种，可生产制造几十吨之内轴类锻件，表面模具成型，保证锻件表面的光滑，外形美观大方。通过阶梯的轴肩定位不同的内径安装使用零部件，如齿轮，轴承。多见于汽车、自行车以及重型工业机械等。
[0003]台阶轴锻件成型时，为了防止锻件端面在拔长时形成缩孔、折叠等缺陷，但如果轴身与两端台阶落差悬殊，两端台阶处较短较细，工艺余块特别大，成材率低，必须加料才能锻出，且在锻造过程中两端的台阶容易变形，所锻造的台阶形状和尺寸不易保证，锻造效率低，精度不易保证，容易返工，锻造效率低。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供一种台阶轴锻造方法，应用于台阶落差大，轴头占比少的轴类零件，在对台阶轴进行锻造时，能够保证所锻造的台阶轴不易变形，能够保证所要锻造的台阶轴尺寸，能够保证锻造精度，不易返工，锻造效率高。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术公开了一种台阶轴锻造方法，应用于台阶落差大，轴头占比少的轴类零件，包括：
[0007]对钢锭进行镦粗，形成预制坯料；
[0008]对预制坯料进行拔长，并号印台阶轴；
[0009]对所号印的台阶轴进行预压，形成初级台阶轴；
[0010]对初级台阶轴的轴身进行轴身局部镦粗；
[0011]对镦粗后的轴身和初级台阶轴进行修正，使得台阶轴锻至目标尺寸。
[0012]进一步地，所锻造的台阶轴的材料为：40CrNi2Mo，毛坯直径为：500mm
‑
2000mm，长度为：1500mm
‑
3500mm，重量为3t
‑
20t。
[0013]进一步地，所锻造台阶轴的台阶轴头数量为两个或多个。
[0014]进一步地，在对拔长后的预制坯料进行号印时：若所号印的坯料截面为圆形且端面为外凸结构，则号印的直径不小于台阶轴最大直径的三分之一，若所号印的坯料截面为圆形且端面为平面，则所号印的直径不小于台阶轴最大直径的0.4倍。
[0015]进一步地，所述台阶轴的轴身直径与相邻台阶轴头的直径之比大于等于2.2倍。
[0016]进一步地，在对初级台阶轴的轴身进行局部镦粗时，采用镦粗台作为支撑和限位结构进行镦粗。
[0017]进一步地，所述镦粗台的数量至少为一个。
[0018]进一步地，所述镦粗台的中心设置有与所镦粗台阶轴轴头直径尺寸相间隙配合的
圆孔。
[0019]进一步地，在对台阶轴进行锻造成型时，需对坯料和锻造过程中的台阶轴进行加热，加热时采用恒温加热，所述恒温加热的温度为：1100℃
‑
1300℃。
[0020]另一方面，本专利技术公开了一种台阶轴，所述台阶轴采用所述的台阶轴的锻造成型方法锻造成型。
[0021]本专利技术技术方案的主要优点如下：
[0022]本专利技术提供一种台阶轴锻造方法，包括对钢锭进行镦粗，形成预制坯料；对预制坯料进行拔长，并号印台阶轴；对所号印的台阶轴进行预压，形成初级台阶轴；对初级台阶轴的轴身进行局部镦粗；对镦粗后的轴身和初级台阶轴进行修正，使得台阶轴锻至目标尺寸等步骤，能够应用于台阶落差大，轴头占比少的轴类零件，在对台阶轴进行锻造时，能够保证所锻造的台阶轴不易变形，能够保证所要锻造的台阶轴尺寸，能够保证锻造精度，不易返工，锻造效率高。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术一种台阶轴锻造方法的流程示意图；
[0025]图2为采用本专利技术一种台阶轴锻造方法对坯料进行锻造的结构示意图；
[0026]图3为图2中采用本专利技术一种台阶轴锻造方法对坯料进行锻造时e(锻造前)的结构示意图；
[0027]图4为图3中采用本专利技术一种台阶轴锻造方法对坯料进行锻造时e锻造后的结构示意图；
[0028]图5为本专利技术一实施例提供的台阶轴锻造方法所锻造的台阶轴坯料的结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、台阶轴；2、镦粗台。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。
[0033]实施例1
[0034]如附图1
‑
4所示，本专利技术实施例提供了一种台阶轴锻造方法，应用于台阶落差大，轴头占比少的轴类零件，该方法包括：
[0035]对钢锭进行镦粗，形成预制坯料；
[0036]对预制坯料进行拔长，并号印台阶轴；
[0037]对所号印的台阶轴进行预压，形成初级台阶轴；
[0038]对初级台阶轴的轴身进行轴身局部镦粗；
[0039]对镦粗后的轴身和初级台阶轴1进行修正，使得台阶轴1锻至目标尺寸。
[0040]优选地，所锻造的台阶轴的材料为：40CrNi2Mo或25Cr2Ni4MoV，毛坯直径为：500mm
‑
2000mm，长度为：1500mm
‑
3500mm，重量为3t
‑
20t。
[0041]优选地，所锻造台阶轴1的台阶轴头数量为两个，且两个可对称分布于台阶轴1的两侧，即两个台阶轴1的轴头对称分布与台阶轴上最大直径轴的两端。
[0042]需要说明的是，本专利技术中的台阶轴转速高于8000转/分钟，工作温度在
‑
10℃至+40℃范围内的高转速、温差大的为飞轮体转子。如转速为1万转/分钟，工作温度为30℃，台阶轴的轴身直径与相邻台阶轴头的直径之比为2.2倍的飞轮体转子。如图5所示，为采用本专利技术方法制造而成的非对称结构的飞轮转子的整体结构示意图，所制造的飞轮转子的最大毛坯直径为1500mm，长度为3500mm，重量为16t。
[0043]在本实施例的一些可选的实现方式中，对镦粗后的轴身和初级台阶轴1进行修正，使得台阶轴1锻至目标尺寸时，可采用锻造和机械加工相结合的方式进行，或采用机械加工单独的方式进行，如采用粗车，精车等方式使得台阶轴的整体长度和直径尺寸达到预设尺寸。
[0044]在本实施例的一些可选的实现方式中，为了保证飞轮转子的转速，减小摩擦，台阶轴的外圆面粗糙度介于Ra1.6至Ra3.2之间，为了保证台阶轴的外圆面的表面粗糙度可采用磨削的方式进行，同样，可将上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台阶轴锻造方法，应用于台阶落差大，轴头占比少的轴类零件，其特征在于，包括：对钢锭进行镦粗，形成预制坯料；对预制坯料进行拔长，并号印台阶轴；对所号印的台阶轴进行预压，形成初级台阶轴；对初级台阶轴的轴身进行局部镦粗；对镦粗后的轴身和初级台阶轴进行修正，使得台阶轴锻至目标尺寸。2.根据权利要求1所述的一种台阶轴锻造方法，其特征在于，所锻造的台阶轴的材料为：40CrNi2Mo，毛坯直径为：500mm
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2000mm，长度为：1500mm
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3500mm，重量为3t
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20t。3.根据权利要求1所述的一种台阶轴锻造方法，其特征在于，所锻造台阶轴的台阶轴头数量为两个或多个。4.根据权利要求1所述的一种台阶轴锻造方法，其特征在于，在对拔长后的预制坯料进行号印时：若所号印的坯料截面为圆形且端面为外凸结构，则号印的直径不小于台阶轴最大直径的三分之一，若所号印的坯料截面为圆形且端面为平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭颖，彭彩霞，陈民涛，宋国旺，谢延安，吴超，梁晓捷，高超平，王意平，张根红，吴杏格，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：