盲孔轴板式楔横轧成形工艺及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116000219A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211697038.X(22)申请日2022.12.28(71)申请人宁波大学地址315221浙江省宁波市江北区风华路818号(72)发明人彭文飞林龙飞邵熠羽李贺林志翔(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401专利代理师岳野(51)Int.Cl.B21H1/22(2006.01)B21B1/08(2006.01)B21B27/02(2006.01)B21B39/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称盲孔轴板式楔横轧成形工艺及装置(57)摘要本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种盲孔轴板式楔横轧成形工艺及装置，所述装置包括两个芯棒、两个板式楔横轧模具、芯棒驱动单元和模具驱动单元；两个所述板式楔横轧模具布置在实心圆棒料的径向两侧；两个所述芯棒具有轴向进给运动和随动旋转运动，分别布置在实心圆棒料的轴向两侧。所述工艺包括：下料、设计或选择芯棒及轧辊、实心圆棒料加热到设定变形温度、实心圆棒料被所述装置轧制成两侧带孔的盲孔轴零件。本发明具有楔横轧的成形高效率、成形精度高的特点，尤其是板式楔横轧结构适合大断面收缩率轧制或者带切刀成对轧制，在新能源汽车盲孔轴、桶形件、军品弹壳及石油射孔弹等领域具有应用前景。CN116000219ACN116000219A权利要求书1/2页1.一种盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，所述工艺包括：S1、依据体积守恒原则，通过计算盲孔轴零件体积得到实心圆棒料的下料尺寸；S2、根据盲孔轴零件的外表面尺寸选择或设计两个板式楔横轧模具，根据盲孔轴零件内孔几何尺寸选择或设计两个芯棒的外形尺寸；S3、将所述实心圆棒料加热到设定的变形温度；S4、将所述实心圆棒料置于两个板式楔横轧模具之间，两个所述芯棒分别置于所述实心圆棒料的两端并分别与两端面接触；所述芯棒的轴线与实心圆棒料的轴线重合；S5、轧制：两个板式楔横轧模具作相向等速的直线运动，两个所述芯棒作轴向进给运动和随动旋转运动，实心圆棒料在所述板式楔横轧模具和所述芯棒的共同作用下被轧制成形，得到两侧带孔的盲孔轴零件。2.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S5中，两个所述板式楔横轧模具用于成形盲孔轴的外形尺寸，两个所述芯棒用于成形盲孔轴的内孔几何尺寸；实心圆棒料在两个所述板式楔横轧模具的作用下径向压缩而轴向延展，得到盲孔轴外形尺寸，同时，实心圆棒料在两个所述芯棒的进给运动作用下，形成盲孔轴的内孔几何尺寸。3.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S2中，所述芯棒的端面为垂直端面、球头端面、锥形端面或弧形端面；所述芯棒的杆部为等径圆柱杆、变径台阶杆或变径锥形杆；两个所述芯棒相同或不同。4.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S2中，所述板式楔横轧模具为单次楔入模具，或多次楔入模具。5.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S2中，所述板式楔横轧模具为带切刀模具。6.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S4中，所述变形温度为600℃‑1400℃，对应于热轧；或所述变形温度为室温，对应于冷轧。7.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，步骤S5中，两个所述芯棒的轴向进给运动具体为：两个所述芯棒同时沿轴向相向进给运动；或一个所述芯棒沿轴向进给运动，另一个所述芯棒保持固定不动；或两个所述芯棒均保持固定不动，实心圆棒料在径向压缩而轴向延展的过程中形成盲孔轴内孔。8.如权利要求1所述的盲孔轴板式楔横轧成形工艺，其特征在于，所述实心圆棒料的材质为钢材、铝合金、钛合金或镁合金。9.一种盲孔轴板式楔横轧成形装置，其特征在于，所述成形装置包括两个芯棒、两个板式楔横轧模具、芯棒驱动单元和模具驱动单元；两个所述板式楔横轧模具，布置在实心圆棒料的径向两侧，具有相向等速的直线运动，用于在轧制过程中对实心圆棒料进行轧制并形成盲孔轴零件的外形尺寸；两个所述芯棒，具有轴向进给运动和随动旋转运动，分别布置在实心圆棒料的轴向两侧，用于在轧制过程中形成盲孔轴零件的内孔几何尺寸；所述芯棒驱动单元和所述模具驱动单元，分别用于控制所述芯棒的进给运动及所述板式楔横轧模具的相向直线运动。10.如权利要求9所述的盲孔轴板式楔横轧成形装置，其特征在于，两个所述芯棒的几2CN116000219A权利要求书2/2页何形状相同或不同，两个所述板式楔横轧的几何形状相同。3CN116000219A说明书1/6页盲孔轴板式楔横轧成形工艺及装置技术领域[0001]本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别