CN111590004B - 一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模锻技术领域，尤其是一种制造整体式不锈钢油轨锻件的锻造工艺，本发明的一种不锈钢油轨锻件及其制造工艺，主要突出解决的技术问题是油轨产品壁厚不均匀进而出现薄壁处漏油的问题(或者是在不降低现有制造效率的前提下解决油轨壁厚不均匀进而出现薄壁处漏油的问题)。

Description

一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺

技术领域

本发明涉及模锻技术领域，尤其是一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺。

背景技术

整体式锻造不锈钢油轨作为发动机的关键零部件，对产品的形状及尺寸精度要求比较高。根据产品的形状特点不同，类似长轴类不锈钢油轨形状不规则，在锻造生产过程中锻件部分受热不均匀，会导致产品发生塑性变形和弹性变形，变形量将会影响影响产品的主管1-1直线度、喷油器座1-2位置度和中心距等尺寸，产品如图1所示。

为了提高油轨在高工作压力下的可靠性，中国专利CN107299295A公开了一种采用整体锻造成型的不锈钢油轨，并公开了该不锈钢油轨锻件的制造工艺为下料-加热-锻造成型-切边-淬火-抛丸-酸洗钝化。中国专利CN201810392422.6也公开了一种整体锻造不锈钢油轨，并公开了该不锈钢油轨的制造工艺为下料-加热-锻造-切边-冷却-抛丸-固溶

现有技术方案中对于采用锻造工艺对于油轨的使用性能影响未考虑完善，按照现有工艺方案获得的油轨成品容易出现壁厚不均匀的问题，进一步会导致油轨实际服役时薄壁处出现漏油，降低其在高工作压力下的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种整体式不锈钢油轨锻件及其制造工艺，综合对锻件结构和制造工艺过程装置、参数的改进解决上述问题。

第一方面，本发明实施例提供一种整体式不锈钢油轨锻件，锻件主管部分直线度不超过0.6mm，位置度不超过1mm。

第二方面，本发明实施例提供一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，具体如下：

一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤，

S1下料，S2加热，S3模锻，S4切边，S5锻后处理，其中，

(1)采用切边校正复合模具，其中，所述不锈钢油轨锻件的切边校正复合模具结构，包括：上模组件和下模组件，所述上模组件包括卸料板、冲头、卸料弹性件以及卸料固定件，所述卸料弹性件放置在所述卸料固定件内，所述下模组件包括下模座型芯、浮动板和下弹性件，所述下模座型芯固定在所述浮动板上，所述浮动板的下面连接有下弹性件，

通过设有的冲头增加变形补偿量，补偿量为±0.3mm，

(2)切边采用压力机切边，压力控制在250t以下，温度控制在800-900摄氏度之间，所述下模座型芯和设有的切边下模的刃口的单边间隙控制在0.2mm以内，切边时带飞边的不锈钢油轨锻件热产品放置在下模座型芯内，启动设备后所述冲头先接触不锈钢油轨锻件热产品，随所述下模组件运动，当不锈钢油轨锻件热产品的飞边切除后，设备回程，下弹性件顶住所述浮动板往上运动，将所述产品顶出切边下模型腔，取出不锈钢油轨锻件热产品，

(3)锻造时的温度为1060-1080摄氏度，

(4)锻后处理依次为冷却、抛丸、固溶，冷却方式可为风冷或水冷，

(5)冲头增加变形补偿量则不需要冷校正工序，否则需要增加冷校正工序，

进一步的，所述切边步骤中需要使用切边校正复合模具进行热切边，设有的冷却装置对所述下模型芯进行冷却。

进一步的，所述切边步骤中的温度控制在850℃。

进一步的，所述锻造步骤中的温度控制在1070℃。

进一步的，所述冷却装置设在所述浮动板上，所述卸料弹性件为卸料弹簧，所述卸料固定件为卸料螺栓，所述下弹性件为氮气弹簧。

本发明的有益效果是：本发明的一种不锈钢油轨锻件及其制造工艺，主要突出解决的技术问题是油轨产品壁厚不均匀进而出现薄壁处漏油的问题(或者是在不降低现有制造效率的前提下解决油轨壁厚不均匀进而出现薄壁处漏油的问题)，主要表现在以下方面：

1.本发明通过产品尺寸的变形量，相关参数直接补偿到切边冲头和下模座型芯，直接通过一道工序，解决不锈钢长轴类产品直线度和位置度等尺寸超差问题；

2.本发明通过控制油轨锻件主管直线度和位置度的新技术手段来解决最终油轨产品壁厚不均匀进而出现薄壁处漏油的问题，

3.本发明为了确保油轨锻件直线度和位置度的最优值来确保薄壁处不漏油，这在实际的制造生产过程中，大大增加了制造的难度和降低制造卸料；

4本发明通过给出了满足特定直线度和位置度要求的油轨锻件的制造工艺方法，即在现有工艺方案中增加冷校正工序；

5.本发明通过在不增加额外冷校正工序的条件下，制造出满足特定直线度和位置度要求的油轨锻件的制造工艺方法，对现有工艺装置和工艺参数进行进一步优化和组合。

6.本发明通过根据不锈钢油轨的变形量，直接补偿到切边冲头和下模座型芯上，通过一道工序，直接做到热切边校正；可以保证长轴类直线度、位置度尺寸问题；

7.本发明通过切边模架设备的导柱导套可以防止错模和走位现象发生，进一步提高锻件外观质量，不需要在模具上做相关锁扣；

8.本发明通过冲头和切边下模可以直接一块料通过线切割+铣加工；下模座型芯直接通过加工中心加工出，可以保证模具质量；

9.本发明通过根据设备的压力直接选择使用氮气弹簧，完全满足要求，另外氮气弹簧安装便捷，便于维护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为整体式不锈钢油轨的结构示意图；

图2为现有切边校正复合模具结构示意图；

图3为使用切边校正复合模具的结构示意图；

图4本发明的切边校正复合模具的装配结构示意图；

图5为切边校正复合模具的结构示意图；

图6为不锈钢油轨在锻造过程中出现的变形的示意图；

图7为设计切边冲头及下模型芯的补偿量的示意图；

图8为本发明的制造工艺的流程图。

图中：01.不锈钢油轨，02.模座型芯，，03.切边下模，04.切边下模底座，05.浮动板,06.中间模板，07.氮气弹簧08.压板，09.下模板，10.卸料板，100.冷却装置，11-1卸料螺栓，11-2卸料弹簧，11卸料导柱，12冲头，13冲头座，15上模板，14定位板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

本发明的一种不锈钢油轨锻件，包括主管部分和喷油器座部分，关键之处在于对其主管部分的直线度和位置度进行限制，锻件主管部分直线度不超过0.6mm，位置度不超过1mm。

如图8所示，一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，包括如下步骤，

S1下料，S2加热，S3模锻，S4切边，S5锻后处理，其中，

(1)切边校正复合模具通过冲头增加变形补偿量，补偿量为±0.3mm，保证长轴类直线度在0.6mm以内，位置度在1mm以内，

其中，不锈钢油轨锻件的切边校正复合模具结构，包括：

上模组件，

上模组件包括卸料板、冲头、卸料弹性件以及卸料固定件，卸料弹性件放置在卸料固定件内，

以及下模组件，

下模组件包括下模座型芯、浮动板和下弹性件，下模座型芯固定在浮动板上，浮动板的下面连接有下弹性件，浮动板上设有冷却装置，卸料弹性件为卸料弹簧，卸料固定件为卸料螺栓，下弹性件为氮气弹簧。

(2)切边采用压力机切边，压力控制在250t以下，温度控制在800-900摄氏度之间，下模座型芯和切边下模03的刃口的单边间隙控制在0.2mm以内，切边时带飞边的不锈钢油轨锻件热产品放置在下模座型芯内，启动设备后冲头先接触不锈钢油轨锻件热产品，随下模组件运动，当不锈钢油轨锻件热产品的飞边切除后，设备回程，氮气弹簧顶住浮动板往上运动，将产品顶出切边下模型腔，取出不锈钢油轨锻件热产品，

(3)锻造时的温度为1060-1080摄氏度，

(4)锻后处理依次为冷却、抛丸、固溶，冷却方式可为风冷或水冷，

(5)锻后处理依次为为余热淬火、抛丸和酸洗钝化，

(6)冲头增加变形补偿量则不需要冷校正工序，否则需要增加冷校正工序，

在一种优选的具体实施方式中，切边步骤中需要使用切边校正复合模具进行热切边，冷却装置对下模型芯进行冷却，切边步骤中的温度控制在850℃，锻造步骤中的温度控制在1070℃。

同时，长轴类锻件的枝杈也容易发生变形，导致位置度不良，因此在设计下模型芯时，模具型腔和枝杈的间隙在0.2mm以内，保证锻件在切边时，枝杈不会发生变形。

切边时，带飞边的热产品放置在下模型芯02内，启动设备后冲头12先接触产品，随下模往下运动，待产品的飞边切除后，设备回程，氮气弹簧顶住浮动板05往上运动，将产品顶出切边下模型腔，取出产品；

浮动板05上设有冷却装置，可以对下模型芯02进行冷却，避免下模型芯02温度太高，膨胀后，卡在切边下模03，导致产品不能顶出切边下模型腔；同时可以避免热量传递到氮气弹簧，而使氮气弹簧发生损坏。

下模型芯02和切边下模03刃口的单边间隙应控制在0.2mm以内。间隙太大，导致切边后的产品残余飞边不均匀；间隙太小，下模型芯02会卡在切边下模03，导致产品不能顶出切边下模型腔。

在一种具体实施方式中，还包括有一种不锈钢油轨锻件的切边校正复合模具装配结构，该结构包括切边校正复合模具，包括与上模组件配合的顺序排布的上模板、定位板、冲头座、卸料导柱，冲头固定在冲头座上，卸料弹性件通过卸料板固定在定位板上。

还包括与下模组件配合的依次顺序排布的切边下模，切边下模底座，中间模版，压板以及下模板，下弹性件固定在下模板上。

本发明也可以通过采用以下技术方案：

1.模架上设计两套模具，切边校正复合模具和热校正(整形)，先切边，再校正，虽然能够起到产品同样效果但是需要两个工步，操作比较繁琐，影响效率；

2.氮气弹簧用气缸或液压缸等进行控制，根据产品的实际操作可行性，投入气缸和液压缸的成本更高；

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，其特征在于，该锻件主管部分直线度不超过0.6mm，位置度不超过1mm，包括如下步骤，

S1下料，S2加热，S3模锻，S4切边，S5锻后处理，其中，

(1)采用切边校正复合模具，其中，所述不锈钢油轨锻件的切边校正复合模具结构，包括：上模组件和下模组件，所述上模组件包括卸料板、冲头、卸料弹性件以及卸料固定件，所述卸料弹性件放置在所述卸料固定件内，所述下模组件包括下模座型芯、浮动板和下弹性件，所述下模座型芯固定在所述浮动板上，所述浮动板的下面连接所述下弹性件，

通过设有的冲头增加变形补偿量，补偿量为±0.3mm，

(2)切边采用压力机切边，压力控制在250t以下，温度控制在800-900摄氏度之间，所述下模座型芯和设有的切边下模的刃口的单边间隙控制在0.2mm以内，切边时带飞边的不锈钢油轨锻件热产品放置在所述下模座型芯内，启动设备后所述冲头先接触所述不锈钢油轨锻件热产品，随所述下模组件运动，当不锈钢油轨锻件热产品的飞边切除后，设备回程，所述下弹性件顶住所述浮动板往上运动，将所述不锈钢油轨锻件热产品顶出设有的切边下模型腔，取出所述不锈钢油轨锻件热产品，

(3)锻造时的温度为1060-1080摄氏度，

(4)锻后处理依次为冷却、抛丸、固溶，冷却方式为风冷或水冷，

(5)冲头增加变形补偿量则不需要冷校正工序，否则需要增加冷校正工序，

所述切边步骤中需要使用切边校正复合模具进行热切边，设有的冷却装置对所述下模座型芯进行冷却。

2.根据权利要求1所述的一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，其特征在于，所述切边步骤中的温度控制在850℃。

3.根据权利要求2所述的一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，其特征在于，所述锻造步骤中的温度控制在1070℃。

4.根据权利要求3所述的一种制造整体式不锈钢油轨锻件的制造工艺，其特征在于，所述冷却装置设在所述浮动板上，所述卸料弹性件为卸料弹簧，所述卸料固定件为卸料螺栓，所述下弹性件为氮气弹簧。

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