[发明专利]叠合式套锻方法

说明书

本发明为一种叠合式套锻方法，其特征在于：将两个或两个以上零件叠合起来，组合成一个连体零件，再在其外表面增加切削余量，成为组合模锻件，组合后从投影面积上看，大锻件包容小锻件，但不增大锻件投影面积，经过下料、加热、模锻，再切削加工，将组合模锻件或连体零件分离。本发明通过合理组合及选择合适的分离方法，使传统方法认为不能进行套锻的锻件可采用套锻方法锻造，拓宽了套锻应用范围。本发明组成叠合式套锻件后，两个或两个以上锻件共同消耗一个连皮，故降低了材料消耗。本发明切削分离面可直接做精加工定位基准，可达到节省材料、降低变形力、提高生产效率。

技术领域

本发明属于金属机械零件制造领域，涉及机械零件形成前期之金属模锻工艺方法，具体涉及叠合式套锻工艺。

技术背景

在一定工艺条件下，利用大锻件冲孔连皮的位置和材料进行（开式或闭式）模锻，获得两种或两种以上不同形状和尺寸模锻件的锻造加工方法称为套锻。通常用于回转体锻件，如齿圈、环及类似形状锻件的制造。

现有文献介绍的套锻工艺主要有两类，即分步套锻和同时套锻。

所谓分步套锻，就是先进行大锻件模锻，之后利用从大锻件上分离的连皮（视情况，连皮体积可能较非套锻方法有所增大）锻成小锻件。如《锻压技术》2007年第4期139-140页，题为《在摩擦压力机上套锻工艺的研究》的论文介绍了利用“前挡圈”锻件的冲孔料锻造成“后盖”锻件；《新技术新工艺》2010年第4期85-86页，题为《崔杰套锻法在生产中的应用》的论文介绍了利用“圆环”锻件的冲孔料锻造成“法兰盘”锻件；发明专利申请《圆锥滚子轴承套圈双扩套锻工艺》（公开号CN101417379A，公开日期2009年4月29日），以及发明专利申请《一种中小型英制圆锥轴承套塔复合锻造内外同套工艺》（公开号CN101758368A，公开日期2010年6月30日），还有实用新型专利《一种轴承套圈毛坯三联套件锻造成型生产线》（授权公告号CN201997666U，公告日为2011年10月5日）都是用大轴承套圈的冲孔连皮再锻造成多个小轴承套圈锻件。

分步套锻的主要优点是将原先只能废弃的连皮部分材料加以利用，提高了材料利用率。但是小锻件锻造时，仍需投入设备、模具以及操作人员等。当然，分步套锻不要求小锻件数量与大锻件相等。

本发明不属于分步套锻，以下不作论述。

所谓同时套锻（以下简称套锻，以一大、一小两种锻件组合为例，同种材料，同一批量），就是在锻件图设计和热锻件图设计阶段，将小锻件放置在大锻件的连皮位置，构成一个组合模锻件，在下料、加热、模锻环节，同步进行生产。模锻成形之后，通过一定方式（现有方法中主要是热态剪切）将组合在一起的锻件分离。这种套锻在提高材料利用率的同时，提高了设备、模具以及人员的利用率，提高了生产效率。同时，由于连皮位置放置了厚度较连皮大的锻件，因而其变形刚性区应力球张量稍小，且降温速度稍慢，故有降低变形力的作用，可望提高模具寿命。可见，应用套锻技术，可以获得积极的甚至是较好的技术经济效果。

从便于热态剪切分离考虑，现有套锻锻件的组合要求大锻件内径大于小锻件外径与两个飞边桥部宽度尺寸之和。从平面投影看，大、小锻件（外、内锻件）之间为宽间隙包容状态。从模膛构造看，组合套锻锻件的各锻件之模膛是被飞边桥部隔离的，是相互独立的。