[发明专利]一种自由锻中台阶轴的锻造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种台阶轴锻造方法，尤其涉及的是一种自由锻中台阶轴的锻造方法。

背景技术

多级台阶轴自由锻的传统方法是根据体积不变原则，选择合适的坯料，锻打成圆形截面，然后，依此圆形截面为依据，设计工艺。整个自由锻过程如下：

以圆形截面为依据，进行工艺设计、计算，确定分段位置；

在分段处进行压肩(压痕)处理；

对压肩处理过的圆坯料，逐段反复锻打、拔长，直至该段需要的直径；

对于已经锻打过的轴段，如果需要继续分段锻打，重复以上步骤；

锻打结束，切除料头。

可见，传统的台阶轴锻造过程中，都是选择圆坯料作为工艺设计和计算的依据。这种方法的缺点是：圆坯料夹持困难，操作不方便，以至经常出现压肩位置不准确的现象，造成压肩一侧材料不足，而另一侧材料过多情况，严重时会导致毛坯报废。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种自由锻中台阶轴的锻造方法，在压肩前将毛坯锻造成正八边形的形状，然后计算各个台阶的材料体积，再将其换算成正八边形截面的材料长度，然后在对应的位置进行压肩。

技术方案：本发明包括以下步骤：

(1)读取台阶轴锻件的参数：各台阶的直径和长度，材料密度r，台阶轴从左向右依次的直径为D₁，D₂，…D_n、长度为L₁，L₂，…L_n；

(2)将坯料经过变形后锻打成截面为正八边形的柱体，正八边形截面的对边距离S等于台阶轴中的最大直径D_k，最大直径的台阶直径及长度为D_k，L_k；

(3)计算台阶轴锻件的两端切头的重量，最左端G_L，最右端切头重量G_R；

(4)以最大直径的台阶的两端为分界线，分别计算最大直径台阶的左端体积V_L、最大台阶体积V_k、右端体积V_R；

(5)当锻件为台阶截面为正八边形，正八边形的对边距离为最大直径的柱体时：

计算左端压肩的长度LP_L，最大直径台阶压肩的长度LP_k，右端压肩的长度LP_R，根据LP_L，LP_k和LP_R对锻件进行压肩；

(6)坯料的右端进行压肩后，拔长右端后锻打，锻打后右端的截面为正八边形，正八边形的对边距离S_R1等于右端台阶中的最大直径，即为D_k+1到D_n中的最大值；

(7)对坯料的右端的第一级台阶，即对k+1级台阶的锻造：

计算右端的第一级台阶的压肩长度LP_k+1，然后根据压肩长度LP_k+1进行压肩，判断D_k+1是否等于S_R1，如果相等转入步骤(8)；如果不相等，则拔长该台阶，锻造截面为正八边形的柱体，正八边形的对边距离等于D_k+1；

(8)求D_k+2到D_n中台阶直径最大值，D_k+2到D_n中的直径最大值和S_R2相等，计算第k+2级台阶的压肩长度LP_k+2，将k+2到n级的台阶拔长为对边距离为S_R2的正八边形截面的柱体，然后按照压肩长度LP_k+2进行压肩，

判断D_k+2是否等于S_R2，如果相等转入步骤(9)，如果不相等，则拔长该台阶，锻造截面为正八边形的柱体，正八边形的对边距离等于D_k+2；

(9)按照步骤(8)的方法，依次求S_R3，…，S_Rj，并依次计算压肩的长度j＝3，…，j＝n-k+1，将右端台阶全部拔出后，依次将右端各台阶滚圆；

(10)对左端台阶按照上述步骤进行压肩、拔出和滚圆。