[发明专利]双工位液压模锻加工系统及加工工艺

说明书

技术领域

本发明属于车轮锻造领域，尤其是一种双工位液压模锻加工系统及加工工艺。

背景技术

锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。铸造类型包括：重力铸造(Gravity die casting)、低压铸造(Low pressure die casting)以及真空铸造(Vacuum die casting)，这些铸造方法在生产中因为熔汤凝固速度慢，容易造成缩孔及气体进入等情况发生，导致产品的机械性能差异很大。而且，因为模具温度过低及熔汤的注入速度等因素，始终制约着产品的成型形状和厚度。为了弥补这些铸造方法的不足，开始了大量的“锻造方式的铸造方法”的研究。熔汤锻造是使熔汤在高压的状态下凝固的熔汤锻造方法，可以使产品的组织更加的紧密，提高产品的机械性能，同时适用于进行大批量的生产。

目前，车轮主要是采用低压铸造的方法生产，如果将熔汤锻造的方法应用于锻造车轮，由于车轮中心部位的中心孔和螺栓孔位置最为重要，压力或冲击力集中的话，可能会造成车轮中心部位的破损，并且在锻造车轮的中心螺栓孔的内侧中心位置也较容易发生缩孔的情况。目前可以采用增加熔汤的使用量来解决缩孔的情况，但是效果并不理想，而且用量不易控制统一，造成生产浪费原料，成本较高。

而且，采用熔汤锻造生产其相关配套工艺的配合度也十分重要，主要包括模具的冷却，铝液的注入方式，脱模剂的投放，对成品的搬运转移等。目前，这些辅助的工艺步骤之间的承接连续性较差，需要多名工人进行调度及操作，生产时间较长，效率较低，而且耗费人力。

经过检索发现以下相关技术文献：

一种三步法铝合金轮毂生产方法（CN102744570A），依次包括将铝合金棒料切割成胚料步骤、清洗胚料去除油污步骤、加热保温胚料步骤，所述加热保温胚料步骤之后依次包括如下步骤：粗锻胚料：把胚料放入压力机的用于粗锻的锻造模具中，将胚料镦粗为旋压胚型；旋压：把旋压胚型放入旋压机上的旋压模具中，将旋压胚型旋压为轮毂粗型；精锻：把轮毂粗型放入压力机的用于精锻的锻造模具中，将轮毂粗型精打成型为轮毂。本方法所具有的优点是：在保证产品质量和成本较低的前提下，对旋压机行程的要求较小。本发明还公开了该方法中所用锻造模具和旋压模具。

多工位自动锻造压力机（CN2154137）是一种锻造机械，主要用于轴承圈毛坯或类似轴承圈的环形零件的锻造，它包括传动系统、制动器、离合器、机身、测滑块、压紧下料部分、主滑块外，还设计有多工位的自动传递的机械手部分、上模座精密自调封闭高度机构，停电坯件脱膜机构和刚性与气动并用的顶料机构。该机结构紧凑，毛坯加热能耗减少，提高了工作效率和自动化程度，加工精度高，调整方便，改善了操作条件和保证了产品质量。

一种能改变毛坯性能且使成型后的封头性能比毛坯性能大大提高的封头锻造工艺（CN102699246A），采用半圆形窄砧作为上模和槽形尺寸与封头外形尺寸相当的凹模作为下模对圆柱形毛坯进行锻造，将毛坯放入凹模上的槽内，然后将窄砧中心线与毛坯的中心线对直并驱动窄砧下压，每下压一次完成后，驱动凹模带动毛坯旋转一个角度β后再驱动窄砧下压毛坯，直至封头成型。其优点是：通过研究逐步循环等量下压锻造工艺，通过分析窄砧宽度，旋转角等对金属的流动和成形力的影响，选择了合理工艺参数，能够制造出大型厚壁封头，窄砧的锻压使毛坯的金属流动，改善金属的内部组织细化晶粒，封头的综合性能提高。

一种直接加压式熔液锻造装置（CN202621888U），包括上体部分和下体部分；所述上体部分包括主活塞和主活塞的左右边的辅助活塞，主活塞和辅助活塞的下部安装有滑动台，滑动台的下部安装有上连接板，上连接板上连接着上部模具组件，上部模具组件随着主活塞下降，随着辅助活塞上升；所述下体部分包括下部支承底座和设置在下部支承底座上的下部活塞，下部活塞上固定着下部模具组件，下部模具组件随着下部活塞完成加压及升降。本发明的熔液锻造是用上下直接加压的方式，跟原来的间接加压方式比较，设备简单，机器本身的制作费用和模具费用大幅度的减少，同时制造的产品在生产耗时、抗拉强度、密度、延伸率等方面有明显的优越性。