[发明专利]厚壁薄底金属件成形工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种厚壁薄底金属件成形工艺。

背景技术

传统的厚壁薄底金属件加工采用的是对棒料进行切削的加工工艺，其工艺流程为：棒料下料得到坯料～车削外圆面～车削端面～粗车内孔～精车内孔。采用切削加工所需棒料尺寸大，浪费大量的原材料，材料成本高；切削加工对刀具、夹具等工装模具消耗量大，设备成本高；加工效率低所需生产人员较多，人工成本高；加工难度大，特别是细长孔，也不适于批量生产。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述问题，本发明提供一种采用压力加工的厚壁薄底金属件成形工艺，把传统的切削加工工艺，改为整体挤压引伸成形工艺，不仅大幅减少了原材料的消耗，也降低了机械加工的成本。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：

a、下料，将实心棒料用锯床进行下料，得到坯料；

b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热；

c、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出中间孔并拔长坯料高度，初步形成厚壁薄底的中间件；

d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热；

e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触冷却；

f、引伸，将中间件变薄引伸至所需高度并将中间孔的尺寸引伸至要求尺寸，完成后得到成品件。

所述厚壁薄底金属件成形工艺中步骤b和步骤d的加热温度范围为：900℃±30℃。

所述厚壁薄底金属件成形工艺中步骤f的引伸加工完成后对引伸冲子用冷却水进行冷却，用石墨进行润滑。

本发明工作原理为：对厚壁薄底金属件采用挤压引伸成形的压力加工工艺，由于体部壁厚相对较厚，其挤压成形需要较大的挤压力；而底厚较薄，这又需要减小挤压力，且在引伸加工时底部极易被拉穿，导致产品报废。这是一对矛盾的共存体。

为了有效解决上述问题，创造性的引入了冷热相辅相成的加工工艺。为了解决厚壁引伸所需要的挤压力，通过采用工频加热设备，让金属件在挤盂和引伸前充分加热，其温度控制在900℃±30℃，使其所需挤压力大幅降低。由于金属件底部也同样被加热，且金属件底部厚度较薄，在引伸过程中极易穿底，为此又引入了流动的冷却水，通过引伸前对金属件底部快速冷却，使金属件底部温度瞬间降低，而体部温度基本保持不变。这样在降低体部挤压力的同时又有效提高了底部抗挤压力的能力，避免了底部拉穿的问题。

本发明的有益效果：

1、把传统的切削加工工艺，改为整体挤压引伸成形工艺，不仅大幅减少了原材料的消耗，也降低了机械加工的成本。

2、巧妙的引入了冷热这对矛盾共同体：通过加热设备，配以合理的加热工艺参数，温度控制在900℃±30℃，有效的降低了厚壁金属件所需的挤压力；通过采用流动的冷却水，对薄底金属件底部进行快速冷却，以达到提高底部抵抗挤压力的能力。

3、采用冷却液对引伸冲子进行有效的冷却，并涂抹润滑剂，减小引伸冲子的变形及摩擦，避免压堆，提高了产品的质量。

4、与切削加工相比，改善了工艺性，适于批量生产。由于采用了整体成形的压力加工工艺，使产品具有良好的金属流线，结构设计更为合理，提高了产品的综合性能。该工艺技术特别适用于对产品有较高强度要求的产品。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是厚壁薄底金属件示意图。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

实施例：

如图1所示，一种厚壁薄底金属件成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：

a、下料，将30CrMnSiA作为原材料的实心棒料用锯床进行下料，得到坯料；

b、加热，用工频加热炉对坯料进行加热，加热温度范围为：900℃±30℃；

c、挤盂，将加热后的坯料挤盂造型，挤出了中间带孔的坯料，同时把坯料的高度拔长，初步形成厚壁薄底的中间件，为后续引伸加工作好准备；

d、加热，用工频加热炉对中间件进行加热，加热温度范围为：900℃±30℃；

e、快速冷却，将加热后的中间件底部与冷却槽中流动的冷却水快速接触，使中间件底部温度瞬间降低，而体部温度基本保持不变；