一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法技術

一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法，屬于金屬壓力加工技術范圍，該種方法分別以耐磨特殊鋼管和低碳鋼棒材為原料，其特征在于把低碳鋼棒推入耐磨特殊鋼管中，選擇軋輥上帶有2

【技術實現步驟摘要】
一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法


[0001]本項專利技術屬于金屬壓力加工技術范圍，具體為一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法。

技術介紹

[0002]機床導軌是機械切削加工設備中刀具或工件移動裝置的移動基準和依托，承擔移動裝置載荷，并耐受長期往復運動所帶來的表面摩擦，因而要求其表面具有良好的耐磨性。通常機床導軌由耐磨性良好的特殊鋼制造，其中軸承鋼是常用的可選材料。
[0003]軸承鋼等耐磨特殊鋼的含碳量很高，其表面硬度高、變形抗力大，這就為機床導軌的成形加工增加了難度。目前采用的工藝是：用軸承鋼等耐磨特殊鋼棒材做原料，以軋制、拉拔等手段予以成形。導致出現廢品率高、加工過程道次變形量小，電能、熱能等能量消耗高和工具消耗高等一系列問題。
[0004]為了解決這些問題，本專利技術提出一種以填芯管材做原料、采用拉拔組合粗成形、模拔精成形的機床導軌成形新方法。這種方法的特點是：
[0005]1)用軸承鋼等耐磨特殊鋼鋼管作為外層材料；
[0006]2)在鋼管的內部充填低碳鋼作為芯部；
[0007]3)在填芯管材的二個端部鍛打出適合拉拔時施加張力的接頭；
[0008]4)采用拔軋組合方式進行粗成形；
[0009]5)成品道次用模拔來保證尺寸精度。
[0010]本方法具有以下優點：
[0011]1)表層用耐磨特殊鋼，保證產品具有良好的耐磨性；
[0012]2)芯部用低碳鋼，價格便宜，塑性好、變形抗力低，容易成形；
[0013]3)拔軋組合粗成形工藝，有利于改善應力狀態，降低軋制力，獲得接近成品尺寸的外形；
[0014]4)拔軋組合可實施道次大變形，有利于減少軋制成形道次和中間退火次數，節能節材；
[0015]5)成品道次留有較小的成形余量，經模具拔出后制得的成品尺寸精確。

技術實現思路

[0016]本專利技術的詳細內容如下：
[0017]一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法，該種方法分別以耐磨特殊鋼鋼管和低碳鋼棒材為原料，其特征在于按照以下方法進行加工制作，其中有：
[0018]1、原料制備
[0019]取耐磨特殊鋼鋼管作為原料的外層，用普通低碳鋼作為填芯材料，構成復合材料，如圖1所示。這種做法的優點是同時解決了以下三個問題：
[0020]1)外層耐磨特殊鋼解決了機床導軌對鋼材表面耐磨性要求的問題；
[0021]2)芯材用普通低碳鋼使其變形抗力遠遠低于耐磨特殊鋼，塑性高于耐磨特殊鋼，成形性好于耐磨特殊鋼，由此可產生降低道次能耗、提高優質品率的良好效果；
[0022]3)芯材普通低碳鋼的售價遠遠低于耐磨特殊鋼，這有利于降低機床導軌的材料成本。
[0023]制備原料的具體做法是：
[0024]第一步：將普通低碳鋼棒材預拉拔除去氧化皮制得低碳鋼棒，控制其外徑d小于耐磨特殊鋼管材公稱內徑0.5
?
1.5mm，其長度l比耐磨特殊鋼管材的長度L短10
?
30mm，如圖2所示；
[0025]第二步：使耐磨特殊鋼管1固定，用力把低碳鋼棒2推入耐磨特殊鋼管1中，直到鋼棒的二端都比鋼管短5
?
15mm，以此制得復合圓棒坯；
[0026]第三步：用輥鍛或者錘鍛方法將復合圓棒坯的二端分別鍛造形成鉗口端3，制得等待加工的工件，鍛造出鉗口端的目的在于便于拉拔夾鉗能順利卡緊工件。
[0027]經過以上三個步驟，填芯管材的原料制備完成。
[0028]2、拔軋組合粗成形
[0029]本項專利技術選擇拔軋組合成形機組為粗成形加工設備，該種機組由軋機5、前置拉拔裝置6、后置拉拔裝置7組成，其中軋機5的軋輥上帶有2
?
6個孔型；根據軋制規程的要求，使用不同的孔型進行如下軋制：
[0030]第一步：把芯部為低碳鋼棒2，外層為耐磨特殊鋼管1，且二端帶有鉗口端3的工件送至拔軋組合機組；
[0031]第二步：緩慢啟動軋機5，待咬入工件4軋制長度達到前置拉拔裝置6夾鉗裝卡要求時，軋機暫停；
[0032]第三步：調節前置拉拔裝置6上的夾鉗位置，用夾鉗卡緊工件4前部鉗口端3，以便施加前張力；調節后置拉拔裝置7上的夾鉗位置，用夾鉗卡緊工件后部鉗口端3，以便施加后張力；
[0033]第四步：重新啟動軋機，帶著前、后張力，對工件4實施拔軋組合粗成形；
[0034]第五步：當工件4尾部接近軋機時，減速軋制，松開后部夾鉗，待工件4尾部通過軋機后，軋機暫停；
[0035]第六步：工件4橫向移動對準下一個孔型，前、后拉拔裝置隨之調節位置，使其幾何中心線對準下一個孔型軋制線，把上一道次工件4的尾部作為下一道次工件4的頭部，軋件根據軋制規程翻鋼90
°
或者45
°
；其中由菱形孔進入到斜置方形孔翻鋼90
°
，由斜置方形孔進入到凹底箱型孔翻鋼45
°
。
[0036]第七步：再次緩慢啟動軋機，重復第一步及后續步驟的動作；
[0037]直到完成粗成形，軋機停機，松開夾鉗，進入下一工序。
[0038]3、拉拔精成形
[0039]完成粗成形的工件4，留有0.2～3mm的加工裕量，經拉拔精成形后，達到成品要求。拉拔精成形的步驟與常規固定模具拉拔的步驟相同。
附圖說明
[0040]圖1是填芯管材示意圖，圖中1為外層套管；2為填芯鋼棒；D為套管外徑，d為填芯圓
棒的外徑；
[0041]圖2是填芯管材端部經鍛造形成鉗口端的示意圖；圖中3為鉗口端；L為填芯管材全長，l為填芯鋼棒長度；
[0042]圖3是拔軋組合成形機組成形過程示意圖；圖中4為工件；5為軋機；6為前置拉拔裝置；7為后置拉拔裝置；8為后張力；9為前張力；10為1
#
工作臺；11為2
#
工作臺；
[0043]圖4是粗成形孔型系統示意圖；圖中A為第一道次菱形孔，B為第二道次斜置方形孔，C為第三道次凹底箱型孔；將凹底箱型孔置于中間位置是為了使粗成形工件有較好的精確度；
[0044]圖5是普通拉拔裝置，圖中12為拉拔模具；13為移動拉拔裝置；14為拉拔力；15為后部工作臺；16為前部工作臺；
[0045]圖6是應用例中的孔型系統和軋制規程中的翻鋼動作示意圖，其中：D為原料；E為第一道次的工件鐵型示意圖，進入第一道次前不翻鋼；F為第二道次的工件鐵型示意圖，進入第二道次前翻鋼90
°
；G為第三道次的工件鐵型示意圖，進入第三道次前翻鋼45
°
；H為精成形的成品鐵型示意圖，進入成品道次前翻鋼90
°
。
具體實施例
[0046]取外徑為50mm，內徑為40mm，長度為2000mm的軸承鋼管作為外層套管，取經過拉拔去除表面氧化皮的Q195鋼棒，外徑為39.2mm，長度為1960mm。將外層套管固定，然后用力將鋼本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種用填芯管材做原料的機床導軌成形方法，該種方法分別以耐磨特殊鋼鋼管和低碳鋼棒材為原料，其特征在于按照以下方法進行制作，其中：(1)原料制備第一步：將普通低碳鋼棒材預拉拔除去氧化皮制得低碳鋼棒，控制其外徑d小于耐磨特殊鋼管材公稱內徑0.5
?
1.5mm，其長度l比耐磨特殊鋼管材的長度L短10
?
30mm；第二步：使耐磨特殊鋼管1固定，用力把低碳鋼棒2推入耐磨特殊鋼管1中，直到鋼棒的二端都比鋼管短5
?
15mm，以此制得復合圓棒坯；第三步：用輥鍛或者錘鍛的方法將復合圓棒坯的二端分別鍛造形成鉗口端3，制得等待加工的工件；(2)拔軋組合粗成形選擇拔軋組合成形機組為粗成形加工設備，該種機組由軋機5、前置拉拔裝置6、后置拉拔裝置7組成，其中軋機5的軋輥上帶有2
?
6個孔型；根據軋制規程的要求，使用不同的孔型進行如下軋制：第一步：把芯部為低碳鋼棒2，外層為耐磨特殊鋼管1，且二端帶有鉗口端3的工件送至拔軋組合機組；第二步：緩慢啟動軋機5，待咬入工件4軋制長度達到前置拉拔裝置6夾鉗裝卡要求時，軋機暫停；第三步：調節前置拉拔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉相華，臧克聰，安賽前，
申請(專利權)人：東北大學無錫研究院，
類型：發明
國別省市：