CN111283384A - 一种精密密封件的锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；S2，预热，将原材料段放入温度为580～600℃的恒温环境中，保持3h；S3，加热，将预热后的原材料段加热至1100～1220℃，并保温3h；S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料；S5，裁切；S6，冲孔；S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料；S8，热处理，将密封件坯料加热至700～750℃并保温2～3h，然后温度降至300～320℃并保温2～3h，之后再加热至670～690℃并保温16～18h，最后自然冷却后出炉；S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品。
Description
技术领域
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种精密密封件的锻造工艺。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
在密封件的锻造生产加工过程中，为了使密封件达到良好的密封效果，需要保证密封件具有较高的加工精度。现有技术中，对于如图1所示的密封件常采用铸造的方式使主体成型，然后再通过抛光及打磨的工艺提高其尺寸精度，并提升密封件表面的光泽度。上述现有技术在加工过程中虽然能够减少对主体的切削量，减少对原材料的浪费，但是通过该工艺加工出的密封件内部存在组织粗大，缺陷多，结构疏松等缺陷，严重影响密封件的机械性能。
因此，需要设计一种能够优化密封件微观组织结构，保留完整的金属流线，具有良好机械性能的精密密封件的锻造工艺来解决目前所面临的严峻的技术问题。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够优化密封件微观组织结构，保留完整的金属流线，具有良好机械性能的精密密封件的锻造工艺。
本发明的技术方案为：精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为580～600℃的恒温环境中，保持3h；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1100～1220℃，并保温3h；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料；
S8，热处理，将密封件坯料加热至700～750℃并保温2～3h，然后温度降至300～320℃并保温2～3h，之后再加热至670～690℃并保温16～18h，最后自然冷却后出炉；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品。
所述步骤S2、S3及S8中均选用电阻炉加热。
所述步骤S3中对预热后的原材料段采用电墩机进行墩粗。
所述步骤S4中的墩粗比不小于1.3。
所述步骤S5中采用离子束切割设备对坯料进行裁切。
本发明的有益效果：
(1)通过本工艺制得的密封件，其内部变形均匀，保留完整的金属线，消除了内部缺陷，具有良好的机械性能；
(2)提前对原材料段进行预热，能够减少其钢体内外的应力差，防止在加热的过程中表面产生裂痕，影响产出密封件质量。
附图说明
图1为本发明中密封件的结构示意图。
图2为本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
制备如图1所示的密封件，本发明公开了一种能够优化密封件微观组织结构，保留完整的金属流线，具有良好机械性能的精密密封件的锻造工艺，下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述。
实施例1，如图2所示，精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为580℃的恒温环境中，保持3h，其中恒温环境通过电阻炉加热至目标温度并进行保温而实现，提前对原材料段进行预热，能够减少其钢体内外的应力差，防止在加热的过程中表面产生裂痕，影响产出密封件质量；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1100℃，并保温3h，加热过程通过将电阻炉炉温升高至目标温度而实现；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料，墩粗比为1.3；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯，裁切过程采用离子束切割设备对坯料进行裁切，裁切品质高，减少后期打磨抛光的工作量；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔，冲孔的过程通过冲压机一次冲压成型；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料，具体的，锥形切面可借助于车床，在板坯的通孔内部通过车床车削处锥形切面；
S8，热处理，将密封件坯料加热至700℃并保温3h，然后温度降至300℃并保温3h，之后再加热至670℃并保温16h，最后自然冷却后出炉，热处理过程通过根据需要调整电阻炉内部温度而实现，密封件坯料在加热保温后自然冷却下来，可获得各种金相组织，并且不改变工件的外形；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品，具体的可采用磨削抛光设备对密封件坯料进行打磨、抛光，以提高其尺寸精度，并提升密封件表面的光泽度。
实施例2，如图2所示，精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为600℃的恒温环境中，保持3h，其中恒温环境通过电阻炉加热至目标温度并进行保温而实现，提前对原材料段进行预热，能够减少其钢体内外的应力差，防止在加热的过程中表面产生裂痕，影响产出密封件质量；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1220℃，并保温3h，加热过程通过将电阻炉炉温升高至目标温度而实现；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料，墩粗比为1.4；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯，裁切过程采用离子束切割设备对坯料进行裁切，裁切品质高，减少后期打磨抛光的工作量；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔，冲孔的过程通过冲压机一次冲压成型；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料，具体的，锥形切面可借助于车床，在板坯的通孔内部通过车床车削处锥形切面；
S8，热处理，将密封件坯料加热至750℃并保温2h，然后温度降至320℃并保温2h，之后再加热至690℃并保温16h，最后自然冷却后出炉，热处理过程通过根据需要调整电阻炉内部温度而实现，密封件坯料在加热保温后自然冷却下来，可获得各种金相组织，并且不改变工件的外形；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品，具体的可采用磨削抛光设备对密封件坯料进行打磨、抛光，以提高其尺寸精度，并提升密封件表面的光泽度。
实施例3，如图2所示，精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为590℃的恒温环境中，保持3h，其中恒温环境通过电阻炉加热至目标温度并进行保温而实现，提前对原材料段进行预热，能够减少其钢体内外的应力差，防止在加热的过程中表面产生裂痕，影响产出密封件质量；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1200℃，并保温3h，加热过程通过将电阻炉炉温升高至目标温度而实现；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料，墩粗比为1.5；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯，裁切过程采用离子束切割设备对坯料进行裁切，裁切品质高，减少后期打磨抛光的工作量；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔，冲孔的过程通过冲压机一次冲压成型；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料，具体的，锥形切面可借助于车床，在板坯的通孔内部通过车床车削处锥形切面；
S8，热处理，将密封件坯料加热至740℃并保温2h，然后温度降至310℃并保温3h，之后再加热至680℃并保温17h，最后自然冷却后出炉，热处理过程通过根据需要调整电阻炉内部温度而实现，密封件坯料在加热保温后自然冷却下来，可获得各种金相组织，并且不改变工件的外形；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品，具体的可采用磨削抛光设备对密封件坯料进行打磨、抛光，以提高其尺寸精度，并提升密封件表面的光泽度。
实施例4，如图2所示，精密密封件的锻造工艺，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为595℃的恒温环境中，保持3h，其中恒温环境通过电阻炉加热至目标温度并进行保温而实现，提前对原材料段进行预热，能够减少其钢体内外的应力差，防止在加热的过程中表面产生裂痕，影响产出密封件质量；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1150℃，并保温3h，加热过程通过将电阻炉炉温升高至目标温度而实现；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料，墩粗比为1.4；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯，裁切过程采用离子束切割设备对坯料进行裁切，裁切品质高，减少后期打磨抛光的工作量；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔，冲孔的过程通过冲压机一次冲压成型；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料，具体的，锥形切面可借助于车床，在板坯的通孔内部通过车床车削处锥形切面；
S8，热处理，将密封件坯料加热至720℃并保温3h，然后温度降至310℃并保温3h，之后再加热至680℃并保温16h，最后自然冷却后出炉，热处理过程通过根据需要调整电阻炉内部温度而实现，密封件坯料在加热保温后自然冷却下来，可获得各种金相组织，并且不改变工件的外形；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品，具体的可采用磨削抛光设备对密封件坯料进行打磨、抛光，以提高其尺寸精度，并提升密封件表面的光泽度。
上述为本发明所公开的精密密封件的锻造工艺的多种实施例，不难发现，通过该工艺制得的密封件，其内部变形均匀，保留完整的金属线，消除了内部缺陷，具有良好的机械性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种精密密封件的锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，下料，将原材料切割成直径不小于密封件直径的原材料段；
S2，预热，将原材料段放入温度为580～600℃的恒温环境中，保持3h；
S3，加热，将预热后的原材料段加热至1100～1220℃，并保温3h；
S4，墩粗，将预热后的原材料段以锻压的方式墩粗，然后自然冷却后获得坯料；
S5，裁切，将坯料裁切成与密封件直径相匹配的板坯；
S6，冲孔，在板坯的中部冲压出与密封件中部最小直径相匹配的通孔；
S7，切面，在板坯的通孔顶端环绕开设出锥形切面，即得到密封件坯料；
S8，热处理，将密封件坯料加热至700～750℃并保温2～3h，然后温度降至300～320℃并保温2～3h，之后再加热至670～690℃并保温16～18h，最后自然冷却后出炉；
S9，打磨抛光，对密封坯料的外侧进行打磨、抛光，即制得密封件成品。
2.根据权利要求1所述的精密密封件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S2、S3及S8中均选用电阻炉加热。
3.根据权利要求1所述的精密密封件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S3中对预热后的原材料段采用电墩机进行墩粗。
4.根据权利要求1所述的精密密封件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S4中的墩粗比不小于1.3。
5.根据权利要求1所述的精密密封件的锻造工艺，其特征在于：所述步骤S5中采用离子束切割设备对坯料进行裁切。
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