專利名稱：一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種金屬件成型工藝，尤其是涉及一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝。
背景技術(shù)：
目前，碗形件一電磁閥體是汽車(chē)變速箱控制模塊中的重要零件，其應(yīng)用極為廣泛。根據(jù)該工件的強(qiáng)度、耐磨性與牢固性技術(shù)要求，如果碗形件采用鍛造后車(chē)削加工的方法，后續(xù)要切削大量原材料，而且加工過(guò)程長(zhǎng)，浪費(fèi)材料和能源。如果采用分體式加工方法(現(xiàn)有方法)，即分體鍛造、機(jī)加工、壓裝、焊接、再機(jī)加工等繁瑣工序組合成一個(gè)整體，這樣有脫焊解體的風(fēng)險(xiǎn)，裝配汽車(chē)后存在控制失靈的安全隱患。
因此，亟需一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型新工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，解決現(xiàn)有工藝的諸多不足問(wèn)題。該工藝不僅符合技術(shù)要求，而且使產(chǎn)品精密凈成型，減少了加工工序，節(jié)約了原材料和能源。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，包括如下步驟下料一加熱一鐓坯一一次退火一拋丸一一次磷化一四道拉深、光亮退火、磷化一翻邊、光亮退火、磷化一壓邊一切邊和沖孔一切槽成型；具體工序如下工序一所述的下料是把圓鋼在剪切機(jī)上下成棒料；所述的加熱是把棒料加熱至SOO0C -9000C ;所述的鐓坯是先將棒料放到第一壓力機(jī)有凹槽的下鐓頭2上，壓力機(jī)施加壓力下，上鐓頭I下壓，對(duì)棒料進(jìn)行物料分流同時(shí)去除加熱時(shí)產(chǎn)生的氧化皮，將棒料鐓成下端面有凸臺(tái)的成鼓狀的還料；工序二 把工序一鐓平的坯料夾放到第一壓力機(jī)的第二工位帶有一凹槽的下凹模芯6上，由上沖釘3和上沖頭4組合成的沖頭在壓力機(jī)的作用下，坯料在下凹模5的模腔內(nèi)成型；所述的工序一和工序二是一個(gè)熱鍛連續(xù)過(guò)程，在同一臺(tái)壓力機(jī)上完成；把在工序二上完成的工件放到退火爐內(nèi)進(jìn)行細(xì)化晶粒，降低硬度，軟化處理，一次退火溫度為800°C —920°C，保溫時(shí)間I. 5-2. 5小時(shí)，緩慢冷卻；所述的拋丸是在拋丸機(jī)上把工件上退火產(chǎn)生的氧化皮去除；所述的一次磷化是把工件放到鋅鈣系磷化液的磷化槽里進(jìn)行磷化處理，磷化槽溫度70— 90°C，磷化時(shí)間4-10分鐘，為后道冷加工工序起減摩潤(rùn)滑作用；工序三把一次磷化后的工件放到第二壓力機(jī)的下凹模10-1上，所述的下凹模10-1內(nèi)腔上口帶斜度圓弧，下口是直面；由釘桿7和釘頭8組合體下壓工件，使工件通過(guò)下凹模10-1和下模板11進(jìn)行第一道冷拉深，使工件成型成直筒狀；更換模具下凹模10-1，按工件外壁厚拉伸20-25 %的比例，依次換上下凹模10-2、10-3、10-4，并按工序三的操作步驟依次對(duì)工件進(jìn)行三道冷拉深；并在每道拉深后都對(duì)工件進(jìn)行光亮退火，磷化處理；所述的光亮退火是工件在保護(hù)氣氛或真空中進(jìn)行退火，以防止氧化，保持表面光亮的退火工藝，是在密閉空間加熱退火后讓溫度在密閉空間緩慢降溫至少500°c以下再自然冷卻；工序四把磷化后的工件，放到第三壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)(由下模芯15、下凹模16和下墊板17組合而成)，在壓力機(jī)作用下，由上沖釘12和上凹模14對(duì)工件進(jìn)行定位，成型面是圓弧面的上沖頭13對(duì)工件上端面向外翻邊成型，使工件上端面成型成碗狀；并再次光亮退火，磷化處理；工序五把磷化后的工件，放到第四壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)19內(nèi)，上沖頭18向下運(yùn)動(dòng)， 使工件上端面碗狀向外成90°角壓平成型；工序六把壓邊后的工件放到第五壓力機(jī)的下模腔內(nèi)(由下頂料桿22、下墊塊23、下頂料圈24、下刀口 25組成)，由上刀口 20、上脫料板26和沖孔釘27組成的上模向下沖壓，由導(dǎo)向定徑套21進(jìn)行工件定位，由上刀口 20切除上口壓邊后的多余材料，沖孔釘27沖出上口的兩個(gè)邊孔；工序七把已切邊和沖兩邊孔后的工件放到第六壓力機(jī)的下模內(nèi)，工件內(nèi)孔套在工件的內(nèi)襯套30上，由兩邊孔定位銷(xiāo)29定位，然后工件外護(hù)套31護(hù)住工件外圈，防止變形，上模的上刀口 28向下運(yùn)動(dòng)切槽成型。本發(fā)明的積極效果是由于通過(guò)運(yùn)用熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝技術(shù)，材料在中頻爐加熱，沖床鐓坯，經(jīng)退火軟化、去除氧化皮、磷化后進(jìn)行冷拉深。實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件整體塑性成形的目的，使產(chǎn)品精密凈成型。無(wú)需分體式加工再組合，提高了工件的強(qiáng)度、耐磨性與牢固性，避免了工件在使用過(guò)程中脫離解體的故障；另外與鍛坯后再車(chē)削的加工工藝相比，減少了切削量，節(jié)約了材料和能源。以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明。


圖I為產(chǎn)品立體圖。圖2為成型工序中工件形狀變化圖。圖3為實(shí)施例工序一成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖4為實(shí)施例工序二成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖5為實(shí)施例工序三第一道拉深成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖6為實(shí)施例工序三第二道拉深成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖7為實(shí)施例工序三第三道拉深成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖8為實(shí)施例工序三第四道拉深成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖9為實(shí)施例工序四成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖10為實(shí)施例工序五成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖11為實(shí)施例工序六成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖12為實(shí)施例工序七成形圖。示意成形模具及設(shè)備。圖13為圖12的A-A方向剖視圖。示意成形模具及設(shè)備。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例，如圖1-13所示，一種碗形件(圖I)熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，包括如下步驟下料一加熱一鐓坯—一次退火一拋丸一一次磷化一四道拉深、光亮退火、磷化一翻邊、光亮退火、磷化一壓邊—切邊和沖孔一切槽成型；具體工序如下工序一所述的下料是把圓鋼在剪切機(jī)上下成棒料；所述的加熱是把棒料加熱至SOO0C -9000C ;所述的鐓坯是先將棒料放到第一壓力機(jī)有凹槽的下鐓頭2上，壓力機(jī)施加壓
力下，上鐓頭I下壓，對(duì)棒料進(jìn)行物料分流同時(shí)去除加熱時(shí)產(chǎn)生的氧化皮，將棒料鐓成下端面有凸臺(tái)的成鼓狀的坯料；如圖3所示。工序二 把工序一鐓平的坯料夾放到第一壓力機(jī)的第二工位帶有一凹槽的下凹模芯6上，由上沖釘3和上沖頭4組合成的沖頭在壓力機(jī)的作用下，坯料在下凹模5的模腔內(nèi)成型；如圖4所示。所述的工序一和工序二是一個(gè)熱鍛連續(xù)過(guò)程，在同一臺(tái)壓力機(jī)上完成；把在工序二上完成的工件50放到退火爐內(nèi)進(jìn)行細(xì)化晶粒，降低硬度，軟化處理，一次退火溫度為800°C—920°C，保溫時(shí)間I. 5-2. 5小時(shí)，緩慢冷卻；所述的拋丸是在拋丸機(jī)上把工件上退火產(chǎn)生的氧化皮去除；所述的一次磷化是把工件放到鋅鈣系磷化液的磷化槽里進(jìn)行磷化處理，磷化槽溫度70— 90°C，磷化時(shí)間4-10分鐘，為后道冷加工工序起減摩潤(rùn)滑作用；工序三把一次磷化后的工件放到第二壓力機(jī)的下凹模10-1上，所述的下凹模10-1內(nèi)腔上口帶斜度圓弧，下口是直面；由釘桿7和釘頭8組合體下壓工件，使工件通過(guò)下凹模10-1和下模板11進(jìn)行第一道冷拉深，使工件成型成直筒狀；更換模具下凹模10-1，按工件外壁厚拉伸20-25 %的比例，依次換上下凹模10-2、10-3、10-4，并按工序三的操作步驟依次對(duì)工件進(jìn)行三道冷拉深；并在每道拉深后都對(duì)工件進(jìn)行光亮退火，磷化處理；如圖
5-8所示。所述的光亮退火是工件在保護(hù)氣氛或真空中進(jìn)行退火，以防止氧化，保持表面光亮的退火工藝，是在密閉空間加熱退火后讓溫度在密閉空間緩慢降溫至少500°C以下再自然冷卻；工序四把磷化后的工件，放到第三壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)(由下模芯15、下凹模16和下墊板17組合而成)，在壓力機(jī)作用下，由上沖釘12和上凹模14對(duì)工件進(jìn)行定位，成型面是圓弧面的上沖頭13對(duì)工件上端面向外翻邊成型，使工件上端面成型成碗狀；并再次光亮退火，磷化處理；如圖9所示。工序五把磷化后的工件，放到第四壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)19內(nèi)，上沖頭18向下運(yùn)動(dòng)，使工件上端面碗狀向外成90°角壓平成型；如圖10所示。工序六把壓邊后的工件放到第五壓力機(jī)的下模腔內(nèi)(由下頂料桿22、下墊塊23、下頂料圈24、下刀口 25組成)，由上刀口 20、上脫料板26和沖孔釘27組成的上模向下沖壓，由導(dǎo)向定徑套21進(jìn)行工件定位，由上刀口 20切除上口壓邊后的多余材料，沖孔釘27沖出上口的兩個(gè)邊孔；如圖11所示。工序七把已切邊和沖兩邊孔后的工件放到第六壓力機(jī)的下模內(nèi)，工件內(nèi)孔套在工件的內(nèi)襯套30上，由兩邊孔定位銷(xiāo)29定位，然后工件外護(hù)套31護(hù)住工件外圈，防止變形，上模的上刀口 28向下運(yùn)動(dòng)切槽成型。如圖12、13所示。
所述的圓鋼材料是Φ 15-30mm的08#或10#或低碳鋼。
所述的第一壓力機(jī)一第六壓力機(jī)選用60-100T的壓力機(jī)。生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)熱鍛、冷擠壓復(fù)合成型工藝，沖床鐓坯過(guò)程是個(gè)熱鍛過(guò)程，之后拉深、壓邊、切邊沖孔、切槽都是冷成型過(guò)程，工件是一個(gè)整體成型。
權(quán)利要求
1.一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，包括如下步驟下料一加熱一鐓坯一一次退火一拋丸一一次磷化一四道拉深、光亮退火、磷化一翻邊、光亮退火、磷化一壓邊一切邊和沖孔一切槽成型； 具體工序如下 工序一所述的下料是把圓鋼在剪切機(jī)上下成棒料；所述的加熱是把棒料加熱至SOO0C -9000C ;所述的鐓坯是先將棒料放到第一壓力機(jī)有凹槽的下鐓頭2上，壓力機(jī)施加壓力下，上鐓頭I下壓，對(duì)棒料進(jìn)行物料分流同時(shí)去除加熱時(shí)產(chǎn)生的氧化皮，將棒料鐓成下端面有凸臺(tái)的成鼓狀的還料； 工序二 把工序一鐓平的坯料夾放到第一壓力機(jī)的第二工位帶有一凹槽的下凹模芯6上，由上沖釘3和上沖頭4組合成的沖頭在壓力機(jī)的作用下，坯料在下凹模5的模腔內(nèi)成型；所述的工序一和工序二是一個(gè)熱鍛連續(xù)過(guò)程，在同一臺(tái)壓力機(jī)上完成；把在工序二上完成的工件放到退火爐內(nèi)進(jìn)行細(xì)化晶粒，降低硬度，軟化處理，一次退火溫度為800°C —920°C，保溫時(shí)間I. 5-2. 5小時(shí)，緩慢冷卻；所述的拋丸是在拋丸機(jī)上把工件上退火產(chǎn)生的氧化皮去除；所述的一次磷化是把工件放到鋅鈣系磷化液的磷化槽里進(jìn)行磷化處理，磷化槽溫度70— 90°C，磷化時(shí)間4-10分鐘，為后道冷加工工序起減摩潤(rùn)滑作用； 工序三把一次磷化后的工件放到第二壓力機(jī)的下凹模10-1上，所述的下凹模10-1內(nèi)腔上口帶斜度圓弧，下口是直面；由釘桿7和釘頭8組合體下壓工件，使工件通過(guò)下凹模10-1和下模板11進(jìn)行第一道冷拉深，使工件成型成直筒狀；更換模具下凹模10-1，按工件外壁厚拉伸20-25%的比例，依次換上下凹模10-2、10-3、10-4，并按工序三的操作步驟依次對(duì)工件進(jìn)行三道冷拉深；并在每道拉深后都對(duì)工件進(jìn)行光亮退火，磷化處理； 所述的光亮退火是工件在保護(hù)氣氛或真空中進(jìn)行退火，以防止氧化，保持表面光亮的退火工藝，是在密閉空間加熱退火后讓溫度在密閉空間緩慢降溫至少500°C以下再自然冷卻； 工序四把磷化后的工件，放到第三壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)(由下模芯15、下凹模16和下墊板17組合而成)，在壓力機(jī)作用下，由上沖釘12和上凹模14對(duì)工件進(jìn)行定位，成型面是圓弧面的上沖頭13對(duì)工件上端面向外翻邊成型,使工件上端面成型成碗狀；并再次光亮退火，磷化處理； 工序五把磷化后的工件，放到第四壓力機(jī)下凹模腔內(nèi)19內(nèi)，上沖頭18向下運(yùn)動(dòng)，使工件上端面碗狀向外成90°角壓平成型； 工序六把壓邊后的工件放到第五壓力機(jī)的下模腔內(nèi)(由下頂料桿22、下墊塊23、下頂料圈24、下刀口 25組成)，由上刀口 20、上脫料板26和沖孔釘27組成的上模向下沖壓，由導(dǎo)向定徑套21進(jìn)行工件定位，由上刀口 20切除上口壓邊后的多余材料，沖孔釘27沖出上口的兩個(gè)邊孔； 工序七把已切邊和沖兩邊孔后的工件放到第六壓力機(jī)的下模內(nèi)，工件內(nèi)孔套在工件的內(nèi)襯套30上，由兩邊孔定位銷(xiāo)29定位，然后工件外護(hù)套31護(hù)住工件外圈，防止變形，上模的上刀口 28向下運(yùn)動(dòng)切槽成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，其特征在于，所述的圓鋼材料是0 15-30mm的08#或10#或低碳鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，其特征在于，所述的第一壓力機(jī)一第六壓力機(jī)選用60-100T的壓力機(jī)。
生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)熱鍛、冷擠壓復(fù)合成型工藝，沖床鐓坯過(guò)程是個(gè)熱鍛過(guò)程，之后拉深、壓邊、切邊 沖孔、切槽都是冷成型過(guò)程，工件是一個(gè)整體成型。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種碗形件熱鍛、冷拉深復(fù)合成型工藝，包括如下步驟下料→加熱→鐓坯→一次退火→拋丸→一次磷化→四道拉深、光亮退火、磷化→翻邊、光亮退火、磷化→壓邊→切邊和沖孔→切槽成型。實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件整體塑性成形的目的，無(wú)需分體式加工再組合，提高了工件的強(qiáng)度、耐磨性與牢固性，避免了工件在使用過(guò)程中脫離解體的故障；同時(shí)使產(chǎn)品精密凈成型，減少了加工工序，節(jié)約了原材料和能源，且加工效率高。尤其是適用大批量生產(chǎn)碗狀電磁閥體加工的新工藝。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102773674SQ201210284978
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月11日
發(fā)明者周曉濱, 江立權(quán), 許道益, 高志華 申請(qǐng)人:安徽省小小科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司