[发明专利]一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置及其加工方法

权利要求书

1.一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，所述装置包括上锻压台（1）、坯料（2）、 升降导杆（3）、下锻压台（4）、扩孔轴（5）、斜轧辊（6），坯料（2）放置在上锻压台（1）和下锻压台（4）之间，其特征是，所述上锻压台（1）的上端和压机上横梁（7）固定连接，压机上横梁（7）活动套装在运行导轨上，上锻压台（1）的下方对应的位置放置有下锻压台（4）；下锻压台（4）的上表面设置有锻压平台，锻压平台的四周和升降导杆（3）连接；

锻压平台的中心位置设置有一个凸形卡槽，凸形卡槽内安装有下顶座（8），下顶座（8）包括圆锥头（81），下半部为和凸形卡槽形状相同的过渡凸台（82）；圆锥头（81）和过渡凸台（82）固定连接，过渡凸台（82）内部设置有左右对称的左内孔道（86）和右内孔道（87），左内孔道（86）通过法兰接头和高压冷却水接头连接，高压冷却水接头和外冷却水源管道连接，右内孔道（87）通过法兰接头和润滑调质液接头连接，润滑调质液接头和外润滑调质液管道连接；圆锥头（81）的内部为圆锥内孔（83），圆锥内孔（83）的顶端安装有冲击块（84），冲击块（84）和圆锥头（81）的内壁之间设置有雾化孔道，圆锥头（81）的前端设置有三个喷嘴孔（85）；

所述下顶座（8）的下端和举升油缸连接，举升油缸安装在下锻压台（4）的内部；上锻压台（1）的下方安装有扩孔轴（5），所述扩孔轴（5）的上端和上锻压台（1）活动铰接，扩孔轴（5）中间段安装有传动齿轮，传动齿轮和液压马达（11）的驱动齿轮咬合传动连接，液压马达（11）安装在转动臂（10）的左侧下方，转动臂（10）和转动组件（9）通过法兰固定连接，转动组件（9）安装在压机上横梁（7）的运行导轨上，和压机上横梁（7）上下同步运行，扩孔轴（5）的中心线和下顶座（8）的中心线在一条垂直线上，所述坯料（2）的两侧和斜轧辊（6）接触连接；

所述扩孔轴（5）包括扩孔主轴（51）、上压螺环（52）、内螺环（53）、扩孔套（54）、过渡扩孔环（55）；所述扩孔主轴（51）的下半段设置有三段螺纹段，分别为上螺纹段A、中间螺纹段B、下螺纹段C，扩孔主轴（51）最下端为圆锥形的开孔锥头（56），开孔锥头（56）上方安装有过渡扩孔环（55），过渡扩孔环（55）和扩孔主轴（51）通过下螺纹段C连接，过渡扩孔环（55）的上方为扩孔套（54），扩孔套（54）和扩孔主轴（51）通过中间螺纹段B连接，扩孔套（54）的上方安装有上压螺环（52），上压螺环（52）和扩孔主轴（51）通过螺纹段A连接；所述扩孔套（54）的内部安装有内螺环（53），内螺环（53）和扩孔主轴（51）通过螺纹段A连接。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，其特征是，所述上螺纹段A、下螺纹段C和中间螺纹段B的螺纹方向相反，且上螺纹段A、下螺纹段C的外径比中间螺纹段B小。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，其特征是，所述扩孔轴（5）的上端卡装有单向轴承，单向轴承安装在上锻压台（1）下表面的导向安装卡槽内。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，其特征是，所述转动组件（9）包括导轨滑套（91）、导轨安装座（92）、转动电机安装座（93）、转动电机（94）、滑套安装法兰（95）、润滑油槽（96）；所述导轨安装座（92）通过螺栓和压机上横梁（7）连接，导轨滑套（91）套装在导轨安装座（92）的内部和运行导轨滑动配合；滑套安装法兰（95）安装在导轨安装座（92）的两端面，将导轨滑套（91）锁在导轨安装座（92）内；导轨安装座（92）侧面设置有转动电机安装座（93），转动电机安装座（93）和转动电机（94）连接，所述转动电机（94）通过安装法兰和转动臂（10）连接。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置，其特征是，所述圆锥内孔（83）的孔壁上设置有螺旋状半圆形凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮法兰辗环穿孔无损调质装置的加工方法，其特征是，包括以下步骤：

A、将坯料（2）放入加热炉内，加热到1200℃后，保持120分钟；

B、将加热好的坯料（2）吊移到下锻压台（4）的锻压平台上，锻压平台通过升降导杆（3）下降，下顶座（8）通过举升油缸上升，共同作用将下顶座（8）卡装在锻压平台的凸形卡槽内；上锻压台（1）下行对坯料（2）进行镦压，镦压后的坯料（2）下半部分会形成和下顶座（8）形状相同的锥形孔；

C、坯料（2）锻压完毕后，转动组件（9）带动转动臂（10）将扩孔轴（5）的上端和上锻压台（1）活动铰接，安装完毕后上锻压台（1）带动扩孔轴（5）一起下行，并且扩孔轴（5）在液压马达（11）的驱动下转动，坯料（2）在下顶座（8）和扩孔轴（5）的共同作用下，将坯料（2）上下对称开孔；

D、坯料（2）对称开孔完毕后，扩孔轴（5）继续下行，开孔锥头（56）将下顶座（8）推入到下锻压台（4）内，坯料（2）经过过渡扩孔环（55），开孔直径逐渐变大，坯料（2）再经过扩孔套（54）完成无损挤压开孔。