本發(fā)明涉及金屬精密鍛造技術領域，特別涉及一種長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具及成型方法。

背景技術：

近年來,隨著以汽車工業(yè)為代表的機械工業(yè)飛速發(fā)展和日趨白熱化的國際市場競爭,提高零部件精度與性能、實現(xiàn)設計過程的高效率、低成本與生產(chǎn)工藝的低能耗已成為制造業(yè)提高市場競爭力的重要途徑。沿襲多年的普通切削加工技術以及鑄造技術已難以滿足目前的生產(chǎn)要求。鍛造技術是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，通過鍛造可以消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結構；同時由于保存了完整的金屬流線，因此鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。而在鋼的再結晶溫度以下且高于常溫進行的溫鍛工藝對于提高鍛件的精度和質量非常有效，不會有冷鍛那樣大的成形力，一般適用于對質量和精度要求較高的部件的鍛造成型。但是，即使是采用這樣的工藝，對于某些零件的精密鍛造加工時仍然會有問題，比如如圖1所示的一種長尺寸的軸套，其總長一般在250mm以上，而軸套的壁厚卻比較小，一般在10mm左右，對于這種軸套的鍛造加工，采用目前的溫鍛工藝進行鍛造時，由于模具下行的行程長，模具下壓的速度不宜控制，極容易造成零件上產(chǎn)生裂紋、夾層、折疊等問題，不良率非常高，造成生產(chǎn)上的極大浪費。

因此，為了提高鍛件的質量，需要對現(xiàn)有的生產(chǎn)設備及工藝進行改善，設計一種鍛件質量更高、成品率更高的的鍛造加工設備及工藝。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有鍛造加工工藝中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具及成型方法，可以大幅提高壁厚較薄的長尺寸軸管零件的成品率，保證零件的質量，減少浪費。

為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具包括將模具與工作臺固定的填塊，填塊中央位置處設置與液壓系統(tǒng)連接的頂桿，設置在填塊上方的約束系統(tǒng)護圈，其內(nèi)側設置有約束系統(tǒng)；約束系統(tǒng)護圈上方設置凹模，其包括模套、模仁以及型腔，模仁上設有導向槽；所述的約束系統(tǒng)包括與填塊固定的底板，頂板，與導向槽配合的導向柱以及設置在底板與頂板之間的彈簧，所述頂板上設有與型腔配合的托桿，所述頂桿與頂板連接，所述的托桿與型腔為同軸設置。

優(yōu)選的，所述的彈簧為對稱設置一對或兩對。

再優(yōu)選的，所述的彈簧套設在導向柱上。

根據(jù)本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明的一種長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型工藝包括如下步驟：

S1：下料，將棒材原料鋸成待加工坯料、拋丸及進行表面處理；

S2：鍛粗，將處理完成的坯料加熱至預定溫度后鍛粗；

S3：反擠，將鍛粗后的材料放入如上所述的成型模具中進行反擠，進行軸管成型；

S4：去搭，將經(jīng)過模具反擠成型的軸管的下端閉合搭邊切除；以及

S5：精整，對去搭后的軸管進行精整，保證零件的性能及表面質量。

本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具及成型工藝，在模具中設置約束系統(tǒng)，對成型過程中的凸模下行速度進行合理的控制，可以有效地避免成型過程中產(chǎn)生裂紋、夾層、折疊甚至斷裂等缺陷，大幅提高成型的成品率，減少浪費，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

通過下面結合附圖的詳細描述，本發(fā)明前述的和其他的目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見。其中：

圖1所示為待加工零件長尺寸軸管的結構示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具的結構示意圖；

圖3所示為圖2的模具的約束系統(tǒng)的結構示意圖；

圖4所示為本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型工藝工序示意圖。

具體實施方式

結合附圖本發(fā)明的特征及優(yōu)點詳述如下。

參照圖2所的本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具的結構示意圖，其包括將模具與工作臺固定的填塊32，填塊32中央位置處設置與液壓系統(tǒng)連接的頂桿30，設置在填塊32上方的約束系統(tǒng)護圈22，其內(nèi)側設置有約束系統(tǒng)20，約束系統(tǒng)護圈22上方設置凹模，其包括模套10、模仁14以及型腔12，模仁14上設有導向槽16，參照圖3，所述的約束系統(tǒng)20包括與填塊32固定的底板201，頂板202，與導向槽16配合的導向柱205以及設置在底板201與頂板202之間的彈簧203，所述頂板202上設有與型腔12配合的托桿207，所述頂桿30與頂板202連接，所述的托桿207與型腔12為同軸設置。在一優(yōu)選的實施方式中，所述的彈簧203為對稱設置一對或兩對；在另一優(yōu)選的實施方式中，所述的彈簧203套設在導向柱205上。

結合圖4所示的本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型工藝工序示意圖及上述的成型模具的結構介紹，本發(fā)明的一種長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型工藝步驟如下：

S1：下料，將棒材原料鋸成待加工坯料、拋丸及進行表面處理；

S2：鍛粗，將處理完成的坯料加熱至預定溫度后鍛粗；

S3：反擠，根據(jù)軸管的材質、尺寸、壁厚等選擇合適的彈簧組成上述的帶約束系統(tǒng)的成型模具，將鍛粗后的材料放入模具中進行反擠，進行軸管成型；

S4：去搭，將經(jīng)過模具反擠成型的軸管的下端閉合搭邊切除；

S5：精整，對去搭后的軸管進行精整，保證零件的性能及表面質量。

本發(fā)明的上述成型工藝，在軸管反擠成型前，根據(jù)材料的材質以及尺寸，包括總長及壁厚等因素選擇合適的彈簧構成成型模具的約束系統(tǒng)，如此，當鍛壓凸模對模具型腔內(nèi)的坯料進行反擠軸管時，坯料的下端與約束系統(tǒng)的托桿抵接，利用約束系統(tǒng)中的彈簧的彈力對凸模的下行速度進行控制，避免凸模下行速度過快造成反擠過程中產(chǎn)生裂紋、夾層、折疊甚至斷裂等缺陷。彈簧的具體選擇可以根據(jù)軸管材質及具體尺寸的不同進行初步計算并進行有限的實驗即可得出，本發(fā)明對此不作詳細描述和限定。

本發(fā)明的長尺寸軸管內(nèi)腔精鍛成型模具及成型工藝，在模具中設置約束系統(tǒng)，對成型過程中的凸模下行速度進行合理的控制，可以有效地避免成型過程中產(chǎn)生諸多的缺陷，大幅提高成型的成品率，減少浪費，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明的精神即公開范圍內(nèi)，仍可作一些修正或改變，故本發(fā)明的權利保護范圍以權利要求書限定的范圍為準。