用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法，包括以下步驟：(1)首先選用壁厚、管徑都較大的管材作為原材料，要求原材料的材料橫截面積大于零件端部的材料橫截面積，并且原料管的內徑大于零件中部的內徑；選用一個芯棒，其直徑等于零件中部的內徑；選用一付旋鍛模具，其直徑等于零件中部的外徑。(2)將芯棒插入原料管材的內部，其位置與零件中部的位置一致，然后外部采用冷旋鍛工藝進行加工，使得中部的壁厚減薄，達到零件的內外徑尺寸要求。(3)在零件的兩端分別采用無芯棒的冷旋鍛加工，將原材料兩端旋鍛減徑至零件所需的外形尺寸。該方法簡便、高效、穩(wěn)定，無屑冷加工，可以顯著提高零件的綜合機械性能。
【專利說明】用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械加工工藝領域。

【背景技術】
[0002]飛機拉桿用于飛機操縱，一般形狀為圓管兩端縮口，材料一般為鋁或不銹鋼。飛機拉桿的特點一般為:圓管中部管壁薄，兩端縮口部位管壁很厚，壁厚差異大，中間部分薄是為了減重，兩端厚是需要加工螺紋。如一個典型零件，中部材料的橫截面積小于縮口端部材料的橫截面積。要求中間部分壁厚1mm，兩端壁厚>4mm，零件中部外徑25mm，兩端外徑16mm。零件中部與端部壁厚相差太大。
[0003]在正常的情況下，選用壁厚等于中間部分的薄壁管，兩端進行縮口后，壁厚會增加，但是達不到零件要求。比如說上面所描述的典型零件，采用壁厚Imm的薄壁管，當外徑從25mm縮減到16mm的時候，兩端的壁厚只能增加到1.7mm。根據(jù)傳統(tǒng)的工藝，該零件主要采用熱擠壓的方式加工。選用Imm厚的薄壁管原材料，然后將零件(或模具)加熱，然后從端部熱擠壓，將材料縮短，使材料堆積到端部，從而增加壁厚。但是熱擠壓工藝存在加工工藝復雜，效率低下，熱加工時質量不好控制，成品率低，以及熱加工材料性能不佳等缺點。
[0004]本發(fā)明要解決的問題是如何高效、高可靠性地實現(xiàn)飛機拉桿類零件的特殊要求(兩端縮口零件，端部壁厚遠大于中部壁厚)的問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法，該方法簡便、高效、穩(wěn)定，無肩冷加工，可以顯著提高零件的綜合機械性能。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法，包括以下步驟:
[0007](I)首先選用壁厚、管徑都較大的管材作為原材料，要求原材料的材料橫截面積大于零件端部的材料橫截面積，并且原料管的內徑大于零件中部的內徑；選用一個芯棒，其直徑等于零件中部的內徑；選用一付旋鍛模具，其直徑等于零件中部的外徑。
[0008](2)將芯棒插入原料管材的內部，其位置與零件中部的位置一致，然后外部采用冷旋鍛工藝進行加工，使得中部的壁厚減薄，達到零件的內外徑尺寸要求，同時原料兩端的壁厚與尺寸都不變，然后將芯棒取出。
[0009](3)在零件的兩端分別采用無芯棒的冷旋鍛加工，將原材料兩端旋鍛減徑至零件所需的外形尺寸，因為原材料的壁厚較厚，因此此時兩端成型后的材料壁厚自然達到要求。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0011]1、效率高，采用冷旋鍛的工藝，只需要三道工序，每道工序只需要大概20秒，也不需要額外的準備時間。而目前采用的熱擠壓工藝，僅僅加熱模具就需要2小時以上。
[0012]2、加工方便，無需加熱等裝置，采用原材料直接加工，并且設備自動化程度高。
[0013]3、零件尺寸控制好，實踐中發(fā)現(xiàn)，采用熱擠壓工藝時，零件的尺寸和一致性不好控制，而冷旋鍛不存在這些問題。
[0014]4、提高零件性能，由于冷旋鍛造成的冷作硬化、以及高頻鍛打將材料的晶粒打碎，形成組織纖維，使得冷加工出來零件的強度、抗扭性、抗拉性等綜合機械性能較熱加工出的零件明顯提升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是原料示意圖。
[0016]圖2是減壁工藝示意圖。
[0017]圖3是收口工藝示意圖。
[0018]圖4是成品不意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結合實例對本發(fā)明做進一步說明，一個典型的飛機拉桿零件的形狀如圖4所示。材料為不銹鋼，中間部分壁厚1mm，兩端壁厚>4mm，零件中部外徑25mm，兩端外徑16mm。
[0020]下面用旋鍛工藝進行加工，包括以下步驟:
[0021]1、采用壁厚、管徑較大的原材料。對于上述零件，我們選用外徑28mm，壁厚2mm的薄壁管，如圖1所示。
[0022]2、插入直徑為23mm的芯桿，然后冷旋鍛原材料中部，使其外徑縮減為25mm，同時內徑保證為23mm。也就是說，將材料的中部壁厚由2mm縮減成為了 1mm，材料延長，同時，內外徑尺寸也都達到了要求，如圖2所示。
[0023]3、分別將兩端采用旋鍛機進行縮口成型，如圖3所示。
[0024]4、旋鍛成型后，兩端壁厚達到了 4.5_，滿足了零件的要求，如圖4所示。
[0025]本發(fā)明適用于鋁、鋁合金、不銹鋼、碳鋼、鈦、鈦合金等各類金屬材料，拉桿的形狀為兩端縮口的管材，并且中間壁薄，兩端縮口處壁厚，兩端部的材料橫截面積大于中部材料的橫截面積。
【權利要求】
1.用旋鍛工藝加工拉桿類零件的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)首先選用壁厚、管徑都較大的管材作為原材料，要求原材料的材料橫截面積大于零件端部的材料橫截面積，并且原料管的內徑大于零件中部的內徑；選用一個芯棒，其直徑等于零件中部的內徑；選用一付旋鍛模具，其直徑等于零件中部的外徑； (2)將芯棒插入原料管材的內部，其位置與零件中部的位置一致，然后外部采用冷旋鍛工藝進行加工，使得中部的壁厚減薄，達到零件的內外徑尺寸要求，同時原料兩端的壁厚與尺寸都不變，然后將芯棒取出； (3)在零件的兩端分別采用無芯棒的冷旋鍛加工，將原材料兩端旋鍛減徑至零件所需的外形尺寸，因為原材料的壁厚較厚，因此此時兩端成型后的材料壁厚自然達到要求。
【文檔編號】B21J5/06GK104493035SQ201410681500
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權日:2014年11月24日
【發(fā)明者】馬鵬舉, 劉勇, 田潔, 盧秉恒 申請人:西安創(chuàng)新精密儀器研究所