一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺 |
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| 申请号 | CN201710571262.7 | 申请日 | 2017-07-13 | 公开(公告)号 | CN107470525A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 安徽众鑫科技股份有限公司; | 发明人 | 张锦荣; 徐乐高; 黎成玉; 汤志清; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，涉及 锻造 技术领域；包括冲孔前处理，下料、加热、制坯、成形，然后设计冲孔模具，由单孔改为单孔加周边孔，对模具进行淬火和渗氮处理，增强模具的 耐磨性 和寿命，将模具安装在冲床上，用300T冲床进行一次性冲孔，冲孔冲头采用阶梯式 冲压 设计，降低了冲孔时的应 力 集中，提高了模具的使用寿命；同时也提高了产品的冲压 精度 ，通过一次性冲孔，减少了钻孔的加工工序，提高了生产效率，节约了生产成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺技术领域背景技术[0002] 目前，在锻造领域中，由于各种锻造零部件的形状各异，锻造工艺也不尽相同，市面上某些锻件包括内孔和若干环绕在内孔周围的小孔，但是内孔及周边小孔在锻造过程中很难整体锻出或冲出，主要原因是热冲孔后会变形，且容易紧贴模具难道脱料，所以目前的处理工艺是先把锻件锻造出来，然后热冲中间孔，最后用铣床铣出周边小孔或者设计专门工装夹具用钻床分别钻出周边小孔，该工艺工序复杂，成本高，生产周期长，生产效率很低，产品精度不高，变形量大。 发明内容[0003] (一)解决的技术问题 [0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，使得原工艺得到优化，降低生产成本，提高生产效率。 [0005] (二)技术方案 [0006] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现： [0007] 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，包括以下步骤： [0008] (1)冲孔前处理：采用剪切机下料，重量控制在±5g之间，采用中频炉将下料坯件加热到1100-1250℃，保温30-50min，用800T摩擦压力机制坯、成形； [0009] (2)根据产品尺寸设计冲孔模具，由单孔模具改为单孔和周边孔模具，模具材料选用耐磨材料，先冲出中间孔，再冲出周边小孔，冲孔上冲头及冲孔下模紧密配合，单面留有0.1-0.15mm的间隙，利用导柱来保证此精度； [0010] (3)将冲孔模具加热到850-950℃，保温1-2h，迅速放入水中冷却到150-250℃； [0011] (4)对步骤(3)淬火后的冲孔模具进行渗氮处理，渗氮时，将模具放入炉内阴极盘上，对炉内抽真空，当炉内压力小于5Pa时，向炉内充入氨气，当氨气气压达到120Pa时，在阴极和阳极间通入高压直流电，在低气压、高电压的作用下，在模具表面形成渗氮层； [0012] (5)将渗氮后的冲孔模具升温到600-750℃，保温3-5h，随炉冷却到室温； [0013] 升温时，用和孔大小相同的堵快将孔堵住，以2℃/min的速率升高到300℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到600-750℃，保温1h，随炉冷却到室温后将堵快取出； [0014] (6)设计阶梯式上冲头，将冲头安装在300T冲床上，同时将下冲模及模架安装到300T冲床上，将成形后的锻件产品放到下模凸台上，用300T冲床进行一次性冲孔； [0016] 优选的，所述步骤(1)坯料直径小于模具型腔直径1-2mm。 [0018] 优选的，所述步骤(4)渗氮时冲孔模具温度维持在520-550℃。 [0019] (三)有益效果 [0020] 本发明提供了一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，其有益效果为： [0021] (1)将模具设计具有内孔和周边孔，进行淬火和渗氮处理，提高了模具的耐磨性和强度，使得模具能够将锻件的内孔和周边孔一次性冲出，且锻件变形量小； [0023] (3)通过一次性冲孔，减少了钻孔的加工工序，提高了生产效率。 具体实施方式[0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0025] 实施例1： [0026] 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，包括以下步骤： [0027] (1)冲孔前处理：采用剪切机下料，重量控制在±5g之间，采用中频炉将下料坯件加热到1200℃，保温50min，用800T摩擦压力机制坯、成形； [0028] (2)根据产品尺寸设计冲孔模具，由单孔模具改为单孔和周边孔模具，模具材料选用耐磨材料，冲孔上冲头及冲孔下模紧密配合，单面留有0.1mm的间隙，利用导柱来保证此精度； [0029] (3)将冲孔模具加热到950℃，保温1h，迅速放入水中冷却到220℃； [0030] (4)对步骤(3)淬火后的冲孔模具进行渗氮处理，渗氮时，将模具放入炉内阴极盘上，对炉内抽真空，当炉内压力小于5Pa时，向炉内充入氨气，当氨气气压达到120Pa时，在阴极和阳极间通入高压直流电，在低气压、高电压的作用下，在模具表面形成渗氮层； [0031] (5)将渗氮后的冲孔模具升温到600℃，保温4h，随炉冷却到室温； [0032] 升温时，用和孔大小相同的堵快将孔堵住，以2℃/min的速率升高到300℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到600℃，保温1h，随炉冷却到室温后将堵快取出； [0033] (6)设计阶梯式上冲头，将冲头安装在300T冲床上，同时将下冲模及模架安装到300T冲床上，将成形后的锻件产品放到下模凸台上，用300T冲床进行一次性冲孔； [0034] (7)冲孔后处理：将冲孔后的锻件用冲床切除飞边，然后正火处理细化内部组织结构，最后用抛丸机去除表面氧化皮。 [0035] 所述步骤(1)坯料直径小于模具型腔直径1mm。 [0036] 所述步骤(2)耐磨材料为高铬铸铁合金材料。 [0037] 所述步骤(4)渗氮时冲孔模具温度维持在520℃。 [0038] 实施例2： [0039] 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，包括以下步骤： [0040] (1)冲孔前处理：采用剪切机下料，重量控制在±5g之间，采用中频炉将下料坯件加热到1250℃，保温40min，用800T摩擦压力机制坯、成形； [0041] (2)根据产品尺寸设计冲孔模具，由单孔模具改为单孔和周边孔模具，模具材料选用耐磨材料，冲孔上冲头及冲孔下模紧密配合，单面留有0.12mm的间隙，利用导柱来保证此精度； [0042] (3)将冲孔模具加热到920℃，保温2h，迅速放入水中冷却到250℃； [0043] (4)对步骤(3)淬火后的冲孔模具进行渗氮处理，渗氮时，将模具放入炉内阴极盘上，对炉内抽真空，当炉内压力小于5Pa时，向炉内充入氨气，当氨气气压达到120Pa时，在阴极和阳极间通入高压直流电，在低气压、高电压的作用下，在模具表面形成渗氮层； [0044] (5)将渗氮后的冲孔模具升温到650℃，保温5h，随炉冷却到室温； [0045] 升温时，用和孔大小相同的堵快将孔堵住，以2℃/min的速率升高到300℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到650℃，保温1h，随炉冷却到室温后将堵快取出； [0046] (6)设计阶梯式上冲头，将冲头安装在300T冲床上，同时将下冲模及模架安装到300T冲床上，将成形后的锻件产品放到下模凸台上，用300T冲床进行一次性冲孔； [0047] (7)冲孔后处理：将冲孔后的锻件用冲床切除飞边，然后正火处理细化内部组织结构，最后用抛丸机去除表面氧化皮。 [0048] 所述步骤(1)坯料直径小于模具型腔直径1mm。 [0049] 所述步骤(2)耐磨材料为高铬铸铁合金材料。 [0050] 所述步骤(4)渗氮时冲孔模具温度维持在530℃。 [0051] 实施例3： [0052] 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，包括以下步骤： [0053] (1)冲孔前处理：采用剪切机下料，重量控制在±5g之间，采用中频炉将下料坯件加热到1150℃，保温30min，用800T摩擦压力机制坯、成形； [0054] (2)根据产品尺寸设计冲孔模具，由单孔模具改为单孔和周边孔模具，模具材料选用耐磨材料，冲孔上冲头及冲孔下模紧密配合，单面留有0.15mm的间隙，利用导柱来保证此精度； [0055] (3)将冲孔模具加热到880℃，保温1h，迅速放入水中冷却到150℃； [0056] (4)对步骤(3)淬火后的冲孔模具进行渗氮处理，渗氮时，将模具放入炉内阴极盘上，对炉内抽真空，当炉内压力小于5Pa时，向炉内充入氨气，当氨气气压达到120Pa时，在阴极和阳极间通入高压直流电，在低气压、高电压的作用下，在模具表面形成渗氮层； [0057] (5)将渗氮后的冲孔模具升温到700℃，保温4h，随炉冷却到室温； [0058] 升温时，用和孔大小相同的堵快将孔堵住，以2℃/min的速率升高到300℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到700℃，保温1h，随炉冷却到室温后将堵快取出； [0059] (6)设计阶梯式上冲头，将冲头安装在300T冲床上，同时将下冲模及模架安装到300T冲床上，将成形后的锻件产品放到下模凸台上，用300T冲床进行一次性冲孔； [0060] (7)冲孔后处理：将冲孔后的锻件用冲床切除飞边，然后正火处理细化内部组织结构，最后用抛丸机去除表面氧化皮。 [0061] 所述步骤(1)坯料直径小于模具型腔直径2mm。 [0062] 所述步骤(2)耐磨材料为高铬铸铁合金材料。 [0063] 所述步骤(4)渗氮时冲孔模具温度维持在540℃。 [0064] 实施例4： [0065] 一种锻件内孔及周边孔一次性热冲工艺，包括以下步骤： [0066] (1)冲孔前处理：采用剪切机下料，重量控制在±5g之间，采用中频炉将下料坯件加热到1100℃，保温35min，用800T摩擦压力机制坯、成形； [0067] (2)根据产品尺寸设计冲孔模具，由单孔模具改为单孔和周边孔模具，模具材料选用耐磨材料，冲孔上冲头及冲孔下模紧密配合，单面留有0.14mm的间隙，利用导柱来保证此精度； [0068] (3)将冲孔模具加热到850℃，保温2h，迅速放入水中冷却到180℃； [0069] (4)对步骤(3)淬火后的冲孔模具进行渗氮处理，渗氮时，将模具放入炉内阴极盘上，对炉内抽真空，当炉内压力小于5Pa时，向炉内充入氨气，当氨气气压达到120Pa时，在阴极和阳极间通入高压直流电，在低气压、高电压的作用下，在模具表面形成渗氮层； [0070] (5)将渗氮后的冲孔模具升温到750℃，保温3h，随炉冷却到室温； [0071] 升温时，用和孔大小相同的堵快将孔堵住，以2℃/min的速率升高到300℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到750℃，保温1h，随炉冷却到室温后将堵快取出； [0072] (6)设计阶梯式上冲头，将冲头安装在300T冲床上，同时将下冲模及模架安装到300T冲床上，将成形后的锻件产品放到下模凸台上，用300T冲床进行一次性冲孔； [0073] (7)冲孔后处理：将冲孔后的锻件用冲床切除飞边，然后正火处理细化内部组织结构，最后用抛丸机去除表面氧化皮。 [0074] 所述步骤(1)坯料直径小于模具型腔直径2mm。 [0075] 所述步骤(2)耐磨材料为高铬铸铁合金材料。 [0076] 所述步骤(4)渗氮时冲孔模具温度维持在550℃。 [0077] 对以上各实施例制得的产品进行检测，设原有工艺生产效率为1，结果如下： [0078] [0079] 从以上表格可知，将模具进行淬火和渗氮处理，提高了模具的耐磨性和强度，使得模具能够将锻件的内孔和周边孔一次性冲出，且锻件变形量小；冲孔冲头采用阶梯式冲压设计，降低了冲孔时的应力集中，提高了产品的冲压精度；通过一次性冲孔，减少了钻孔的加工工序，提高了生产效率。 [0080] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0081] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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