[发明专利]一种中高频感应加热径向锻造成形丝杠的方法

摘要

一种中高频感应加热径向锻造成形丝杠的方法，装夹工件，工件上成形丝杠段端部区域表面局部加热，工件已加热段向径向锻造锤头方向送进，连续的中高频感应加热，由锤头完成工件上成形丝杠段1/2～2/3部分的螺纹形状成形，第二机械手夹持工件另一端，第一机械手松开并退出，连续的中高频感应加热，由锤头完成工件上成形丝杠段未成形部分的螺纹形状成形，工件由第二机械手夹紧轴向快速送进，卸料，本发明中高频感应加热与径向锻造方法有机结合成形丝杠零件，提高材料利用率、缩短生产周期，成形载荷小、材料流动性能好，成形精度高，表面质量好，能够加工材料变形抗力大、硬度高、直径大的丝杠。

主权项

1.一种中高频感应加热径向锻造成形丝杠的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，装夹工件（2），工件（2）一端由第一机械手（1）夹紧；步骤2，工件（2）上成形丝杠段端部区域表面局部加热，具体为：2.1、工件（2）向径向锻造锤头（3）方向送进，工件（2）上成形丝杠段进入中高频感应加热器（4）内，中高频感应加热器（4）配置在锤头（3）和工件（2）装夹位置之间，工件（2）上成形丝杠段靠近锤头（3）一端同中高频感应加热器（4）靠近锤头（3）一端对齐，加热区域长度为中高频感应加热器（4）加热段a的长度为L_a，中高频感应加热器（4）靠近锤头（3）一端同相邻的锤头（3）端面之间空隙段b的长度为L_b，锤头（3）上具有螺纹形状段c和不具有螺纹形状段d和e，不具有螺纹形状段d在有螺纹形状段c和中高频感应加热器（4）之间，不具有螺纹形状段d的长度为L_d，长度L_a、L_b和L_d满足公式L_a≥L_b+L_d；2.2、中高频感应加热器（4）开始工作，工件（2）上成形丝杠段在加热段a内的表面加热层深度△应满足公式Δ=dZ-d1+(1.5~2.5)(d-d1)2;]]>式中：d_Z为成形丝杠区域锻造前坯料直径；d₁为成形丝杠小径；d为成形丝杠大径；2.3、加热段a内工件的表面加热层深度△内的温度达到预定的成形温度T，其加热时间为t₁，成形温度T是在变形材料蓝脆区温度以上，充分进行再结晶的温度以下的温成形温度；或是在充分进行再结晶的温度以上的热成形温度；加热时间t₁依据锻造生产中采用电磁感应加热时确定最短加热时间的方法确定，其中加热段a内工件中心温度和表面层温度差△T在200℃～(T-50℃)范围内选择；步骤3，工件（2）已加热段向径向锻造锤头（3）方向送进，工件（2）上已加热段靠近锤头（3）一端同锤头（3）上螺纹形状段c靠近工件（2）一端对齐；步骤4，连续的中高频感应加热，由锤头（3）完成工件（2）上成形丝杠段1/2～2/3部分的螺纹形状成形，具体为：4.1、工件（2）旋转送进；工件（2）旋转角度θ，同时轴向送进，旋转送进的时间为t₂；锤头数目为N，N=2～8，旋转角度θ应满足公式工件（2）旋转速度为ω，轴向进给速度为v，进给速度v应满足公式v=Pω2π;]]>公式中P为工件（2）上所要成形丝杠的导程；4.2、锤头（3）打击锻造，打击锻造的时间为t₃；4.3、锤头（3）提起，提起的时间为t₄；4.4、加热段a内的表面加热层深度△应满足公式Δ=dZ-d1+(1.5~2.5)(d-d1)2,]]>时间满足公式Lavt2(t2+t3+t4)≥t1;]]>4.5、重复步骤4.1至步骤4.3，工件（2）不断旋转并送进，锤头（3）不断打击、提起，工件（2）上成形丝杠段1/2～2/3部分成形出螺纹形状；步骤5，第二机械手（5）夹持工件（2）另一端，第一机械手（1）松开并退出；步骤6，连续的中高频感应加热，由锤头（3）完成工件（2）上成形丝杠段未成形部分的螺纹形状成形，具体为：6.1、工件（2）旋转送进；工件（2）旋转角度θ，同时轴向送进，旋转送进的时间为t₂；锤头数目为N，N=2～8，旋转角度θ应满足公式工件（2）旋转速度为ω，轴向进给速度为v，进给速度v应满足公式v=Pω2π;]]>公式中P为工件（2）上所要成形丝杠的导程；6.2、锤头（3）打击锻造，打击锻造的时间为t₃；6.3、锤头（3）提起，提起的时间为t₄；6.4、加热段a内的表面加热层深度△应满足公式Δ=dZ-d1+(1.5~2.5)(d-d1)2,]]>时间满足公式Lavt2(t2+t3+t4)≥t1;]]>6.5、重复步骤6.1至步骤6.3，工件（2）不断旋转并送进，锤头（3）不断打击、提起，使工件（2）上成形丝杠段未成形部分的螺纹形状成形；步骤7，工件（2）由第二机械手（5）夹紧轴向快速送进，卸料。