阅读说明：本技术 多工位一体复合锻造方法 (Multi-station integrated composite forging method ) 是由 夏建祥 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明的公开了一种多工位一体复合锻造方法,选取若干呈柱状的原料,将原料依次先放入金属外观检测仪中进行外形检测并记下外观检测数据,原料的外形检测检测完成后,再将原料依次放入光谱元素检测仪中进行金属元素检测并记下元素检测数据,原料的金属元素检测完成后,将原料依次放入金相显微镜中进行金属晶粒度检测并记下晶粒度检测数据,对各项检测数据进行对比和分析将原料进行次品、良品和优品的分类,分类完成后将原料区分摆放。本发明克服了传统的毂轴承生产加工方法生产效率较低的问题。本发明具有生产速度快、工件良品率高和工序较为简单等优点。(The invention discloses a multi-station integrated composite forging method, which comprises the steps of selecting a plurality of columnar raw materials, sequentially putting the raw materials into a metal appearance detector for appearance detection and recording appearance detection data, sequentially putting the raw materials into a spectral element detector for metal element detection and recording element detection data after the appearance detection of the raw materials is finished, sequentially putting the raw materials into a metallographic microscope for metal grain size detection and recording grain size detection data after the metal element detection of the raw materials is finished, comparing and analyzing various detection data, classifying defective products, non-defective products and superior products of the raw materials, and placing the raw materials in a distinguishing manner after the classification is finished. The invention solves the problem of lower production efficiency of the traditional hub bearing production and processing method. The invention has the advantages of high production speed, high workpiece yield, simple process and the like.)

多工位一体复合锻造方法

技术领域

本发明涉及一种轮毂单元锻造工艺领域，更具体地说，涉及一种多工位一体复合锻造方法。

背景技术

目前，中国专利网上公开了一种汽车轮毂轴承的制备方法，通过加热、切断、锻压、冲孔、扩孔、初加工、精磨的步骤将原料钢制造成符合各类汽车使用的轮毂轴承，先通过加热后再进行切断，减轻了切断机的负荷，延长切断机寿命从而提高生产效率，在扩孔过程中对两个沟道同时加工，保证了两个沟道中心距的精度，同样提高了了生产效率。

上述专利中的一种汽车轮毂轴承的制备方法，虽然具有精度较高的优点，但是该汽车轮毂轴承的制备方法的工序较多，且部分工序只能按照顺序进行加工无法对工件的多个工位同时加工，这会延长生产轮毂轴承的工时，阻碍提高生产效率。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的传统的毂轴承生产加工方法生产效率较低的问题，现提供具有高生产效率的一种多工位一体复合锻造方法。

本发明的一种多工位一体复合锻造方法，所述的锻造方法：

1）选取若干呈柱状的原料，将原料依次先放入金属外观检测仪中进行外形检测并记下外观检测数据，直径小于370mm或直径大于570mm的原料为次品，直径在371—380mm或直径在557—569mm的原料为良品，直径在381—556mm的原料为优品；

2）原料的外形检测检测完成后，再将原料依次放入光谱元素检测仪中进行金属元素检测并记下元素检测数据，次品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：小于0.004%或大于0.03%，锰Mn:大于2.5%，镉Cd:小于0.03%或大于0.6%，铜Cu:小于3.5%或大于8.5%；良品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：0.004-0.005%或0.015—0.03%，锰Mn:1.5—2.5%，镉Cd:0.03%—0.05%或0.55—0.6%，铜Cu:3.5%—4.2%或8.0—8.5%；优品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：0.006-0.01%，锰Mn:小于1.5%，镉Cd:0.05%—0.5%，铜Cu:4.2%—8.0%且Cu大于0.8Mn+4.05%；

3）原料的金属元素检测完成后，将原料依次放入金相显微镜中进行金属晶粒度检测并记下晶粒度检测数据，次品的晶粒度大于130mm，良品的晶粒度为110—130mm，优品的晶粒度小于110mm；

4）对各项检测数据进行对比和分析将原料进行次品、良品和优品的分类，分类完成后将原料区分摆放；

5）选取良品和优品的原料分别送入输送机中，所述的输送机会将原料依次送入第一加热炉中进行热处理，第一加热炉内温度为1130-1200℃，次品原料会被送入次品回收站中进行统一回收处理；

6）经过热处理的原料会被机械臂送入原料分选装置的进行温度检测，经过原料分选装置检测合格后的原料会被送到压力机中进行镦粗处理，原料合格温度为1140—1160℃；经过原料分选装置检测未合格的原料会被送入第二加热炉中进行二次热处理，第二加热炉内温度为1100-1200℃，经过二次热处理的原料亦会被送入压力机中进行镦粗处理；

7）在压力机中，镦粗处理后的原料会被装入预锻模中进行预锻处理，预锻处理后的原料会被装入精锻模中进行精锻处理；

8）经过精锻处理后的原料会被装入多位一体复合锻造模具中并在机械臂的带动下进入冲床中进行切边和冲孔处理；

9）经过切边和冲孔处理后的原料已成为工件，之后机械臂将工件送到冷却输送装置中进行正火处理，之后在冷却输送装置带动下进入储存桶中进行锻件贮存处理；

10）选取锻件贮存处理后的工件，送入抛丸机中进行抛丸处理；

11）抛丸处理后的工件会被搬运至金属探伤机中进行探伤处理，探伤处理后合格的工件会被送入车床中进行车加工，车加工包括车配合端粗加工、车配合端精加工、车沟道表面粗加工和车沟道表面精加工；

12）经过车加工的工件会继续被搬运到加工中心依次进行钻孔、倒角和攻丝处理；

13）经过攻丝处理后工件会被送去工件检测仪中进行质量检测，若工件的检测结果符合【全检作业指导书】中的标准，则该工件会被送入刻印机中进行激光打标处理，若工件的检测结果未符合【全检作业指导书】中的标准，则该工件会再次被送入加工中心进行返工处理，返工处理后的合格的工件亦会被送入刻印机中进行激光打标处理；

14）激光打标处理后的工件会被送入工件包装中心依次进行清洗处理、喷漆处理和包装处理。

通过分检选用优良的原料，可以在加工生产时有效地提高产品的良品率，不合格的原料会被集中起来送去工厂进行反工，提高原料的利用率。本发明的原料在冲床中通过多位一体复合锻造模具可同时进行冲孔和切边工序，从而提高工件的生产效率。

作为优选，所述的压力机包括支架和设置在支架旁的操控台，所述的支架上装有两条平行的Y轴滑轨，所述的Y轴滑轨上滑动连接有Z轴机箱，所述的Z轴机箱上设有用于锻压原料的锻压块，所述的Z轴机箱下方设工作台，所述的工作台的左右两侧分别设有滑轮，所述的滑轮与支架滑动连接，所述的工作台前端设有X轴电机，所述的工作台内部设有与X轴电机配合使用的X轴丝杆，所述的Z轴机箱和X轴电机的控制端分别与操控台相连接。

使用时，使用者可以先在操控台中输入预设的锻压程序，之后操控台会分别操控X轴丝杆、Y轴滑轨和Z轴机箱来对固定在工作台上的工件进行锻压。该方式较传统的锻压方式具有锻压厚度更加均匀和锻压位置更加精确等优点。

作为优选，两条Y轴滑轨中间设有Y轴丝杆，所述的支架右侧设有与Y轴丝杆配合使用的Y轴电机，所述的Y轴丝杆横向贯穿Z轴机箱，所述的Y轴电机的控制端与操控台相连接；所述的Z轴机箱呈长方体状，所述的Z轴机箱外表面设有两条平行的Z轴滑轨，两条Z轴滑轨中间设有Z轴丝杆，所述的Z轴机箱上端设有与Z轴丝杆配合使用的Z轴电机，所述的Z轴滑轨上滑动连接有工作机箱，所述的Z轴丝杆纵向贯穿工作机箱，所述的Z轴电机的控制端与操控台相连接；所述的工作机箱呈长方体状，所述的工作机箱上端设有液压机，所述的工作机箱下方设有锻压块，所述的液压机与锻压块通过一根纵向贯穿工作机箱的转轴相连接，所述的液压机的控制端与操控台相连接。

在Y轴电机的带动下，Y轴丝杆在两条Y轴滑轨的配合使用下，会带动Z轴机箱进行水平移动，从而让锻压块进行水平位移，从而改变锻压块的锻压位置。

在Z轴电机的带动下，Z轴丝杆在两条Z轴滑轨的配合使用下，会带动工作机箱进行水平移动，从而让液压机可进行水平位移，从而增大液压机的锻压范围。

作为优选，所述的原料分选装置包括作为主体的架体，所述的架体上设有传输带，所述的传输带的侧方设有滑道，所述的滑道与传输带的连接处设有推料机构，所述的推料机构的下方设有挡料机构，所述的滑道的末端设有翻转机构，所述的翻转机构的侧方设有废料滑道，所述的翻转机构的前端设有温度传感器，所述的推料机构包括用来提供动力的电机，所述的电机与活塞杆相连接，所述活塞杆前端设有推块，所述的推块上设有用于固定原料的固定架，所述的挡料机构包括作为主体的挡料杆，所述的挡料杆尾部与伸缩杆相连接，所述的挡料杆下方设有支撑用的挡料支架，所述的翻转机构包括作为主体的翻转立柱，所述的翻转立柱呈圆柱状，所述的翻转立柱前端设有翻转机构可调限位。

利用温度传感器，可以有效的检测出原料在炉后的温度是否达标，再利用废料滑道，可将温度未达标的原料分离并返工，提高工件的良品率。使用时固定架先将原料固定，防止原料的推运过程中发生偏移，再用活塞杆和推块将原料推入滑道中。

作为优选，所述的多位一体复合锻造模具包括上模组件，所述的上模组件下端设有冲头组件，所述的冲头组件下方设有下模组件，所述的冲头组件与下模组件间设有用于放置轮毂单元的模腔，所述的模腔的***设有切边模组件，所述的切边模组件的下端设有冲孔组件，所述的上模组件下端设有导柱，所述的下模组件上端设有与导柱相匹配的导套。

本发明的多位一体复合锻造模具上设有冲头组件和切边模组件，在冲床冲压时该模具可同时对原料进行切边和冲头处理，从而提高本发明的生产效率。

作为优选，所述的上模组件包括上模，所述的上模上开有若干均布且呈左右对称的支撑孔，所述的支撑孔***设有若干均布且呈左右对称的导孔，所述的导孔内插装有支撑杆，所述的支撑孔内插装有导柱，所述的支撑杆外绕有一号弹簧，所述的上模中心开有用于安装冲头组件的安装孔，所述的安装孔***设有用于与安装孔配合使用的螺栓孔。

一号弹簧可有效地吸收冲床对上模压力，从而保护上模，延长上模的使用寿命。

作为优选，所述的冲头组件包括作为主体的冲头，所述的冲头顶部焊接有螺钉，所述的螺钉上方设有冲头座，所述的冲头座与冲头通过螺钉固定连接，所述的冲头座插装与安装孔内，所述的冲头座***套装有冲头座压板，所述的冲头座压板与上模通过螺栓与螺栓孔固定连接，所述的冲头座压板下端设有冲头调整板，所述的冲头调整板下端设有上凸模，所述的上凸模上端套有上凸模压板，所述的上凸模压板上亦开有用于插装支撑杆的支撑孔。

作为优选，所述的切边模组件包括套装在上凸模底部***的切边模，所述的切边模外套装有切边模压板，所述的切边模压板上端设有切边模固定板，所述的切边固定板与支撑杆底部通过插接螺钉固定连接，所述的切边模压板与切边模固定板通过插接螺钉固定连接，所述的模腔下端设有切边下模，所述的切边下模***套有托飞边底板，所述的托飞边底板上端设有托飞边块，所述的托飞边块与托飞边底板通过插装螺钉固定连接。

作为优选，所述的下模组件包括下模，所述的下模上方设有模具底板，所述的下模与模具底板间设置若干均布的底板支撑块，所述的底板支撑块的上下两端分别与下模和模具底板通过插装螺钉固定连接，所述的模具底板中心嵌装有底板固定盘，所述的底板固定盘边沿与模具底板通过插装螺钉固定连接，所述的底板固定盘上端设有冲孔下模座，所述的冲孔下模座上端装有冲孔下模，所述的冲孔下模与切边下模通过插装螺钉固定连接。

作为优选，所述的托飞边底板与模具底板间设有若干均布的托料导柱，所述的托料导柱下端部贯穿模具底板，所述的模具底板下端部与模具底板通过设置挡圈和螺帽固定连接，所述的托料导柱上端部插装于托飞边底板上，所述的托料导柱***绕有二号弹簧，所述的模具底板上插装有与导柱相配合的导套，所述的导套与模具底板通过套装导套固定块固定连接。

本发明具有以下有益效果：生产速度快，工件良品率高，工序较为简单。

附图说明

附图1为本发明的多位一体复合锻造模具的正视图。

附图2为本发明的多位一体复合锻造模具的侧视图。

附图3为本发明的压力机的结构示意图。

附图4为本发明的料件分选装置的结构示意图。

支架1，操控台2，Y轴滑轨3，Z轴机箱4，锻压块5，工作台6，滑轮7，X轴电机8，X轴丝杆9，Y轴丝杆10，Y轴电机11，Z轴滑轨12，Z轴丝杆13，Z轴电机14，工作机箱15，液压机16，转轴18，架体19，传输带20，滑道21，废料滑道22，温度传感器23，电机24，活塞杆25，推块26，固定架27，挡料杆28，伸缩杆29，挡料支架30，翻转立柱31，翻转机构可调限位32，模腔33，导柱34，导套35，上模36，切边模37，支撑杆39，一号弹簧41，冲头44，冲头座45，冲头座压板46，冲头调整板47，上凸模48，切边模压板49，切边模固定板50，切边下模51，托飞边底板52，托飞边块53，下模54，模具底板55，底板支撑块56，底板固定盘57，冲孔下模座58，冲孔下模59，托料导柱60，二号弹簧61，导套固定块63，上凸模压板64。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1、附图2、附图3和附图4对本发明进行进一步说明，本例的一种多工位一体复合锻造方法，其特征是，所述的锻造方法：

15）选取若干呈柱状的原料，将原料依次先放入金属外观检测仪中进行外形检测并记下外观检测数据，直径小于370mm或直径大于570mm的原料为次品，直径在371—380mm或直径在557—569mm的原料为良品，直径在381—556mm的原料为优品；

16）原料的外形检测检测完成后，再将原料依次放入光谱元素检测仪中进行金属元素检测并记下元素检测数据，次品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：小于0.004%或大于0.03%，锰Mn:大于2.5%，镉Cd:小于0.03%或大于0.6%，铜Cu:小于3.5%或大于8.5%；良品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：0.004-0.005%或0.015—0.03%，锰Mn:1.5—2.5%，镉Cd:0.03%—0.05%或0.55—0.6%，铜Cu:3.5%—4.2%或8.0—8.5%；优品中含有四羰合钴负离子体Co(CO)4－：0.006-0.01%，锰Mn:小于1.5%，镉Cd:0.05%—0.5%，铜Cu:4.2%—8.0%且Cu大于0.8Mn+4.05%；

17）原料的金属元素检测完成后，将原料依次放入金相显微镜中进行金属晶粒度检测并记下晶粒度检测数据，次品的晶粒度大于130mm，良品的晶粒度为110—130mm，优品的晶粒度小于110mm；

18）对各项检测数据进行对比和分析将原料进行次品、良品和优品的分类，分类完成后将原料区分摆放；

19）选取良品和优品的原料分别送入输送机中，所述的输送机会将原料依次送入第一加热炉中进行热处理，第一加热炉内温度为1130-1200℃，次品原料会被送入次品回收站中进行统一回收处理；

20）经过热处理的原料会被机械臂送入料件分选装置的进行温度检测，经过料件分选装置检测合格后的原料会被送到压力机中进行镦粗处理，原料合格温度为1140—1160℃；经过料件分选装置检测未合格的原料会被送入第二加热炉中进行二次热处理，第二加热炉内温度为1100-1200℃，经过二次热处理的原料亦会被送入压力机中进行镦粗处理；

21）在压力机中，镦粗处理后的原料会被装入预锻模中进行预锻处理，预锻处理后的原料会被装入精锻模中进行精锻处理；

22）经过精锻处理后的原料会被装入多位一体复合锻造模具中并在机械臂的带动下进入冲床中进行切边和冲孔处理；

23）经过切边和冲孔处理后的原料已成为工件，之后机械臂将工件送到冷却输送装置中进行正火处理，之后在冷却输送装置带动下进入储存桶中进行锻件贮存处理；

24）选取锻件贮存处理后的工件，送入抛丸机中进行抛丸处理；

25）抛丸处理后的工件会被搬运至金属探伤机中进行探伤处理，探伤处理后合格的工件会被送入车床中进行车加工，车加工包括车配合端粗加工、车配合端精加工、车沟道表面粗加工和车沟道表面精加工；

26）经过车加工的工件会继续被搬运到加工中心依次进行钻孔、倒角和攻丝处理；

27）经过攻丝处理后工件会被送去工件检测仪中进行质量检测，若工件的检测结果符合【全检作业指导书】中的标准，则该工件会被送入刻印机中进行激光打标处理，若工件的检测结果未符合【全检作业指导书】中的标准，则该工件会再次被送入加工中心进行返工处理，返工处理后的合格的工件亦会被送入刻印机中进行激光打标处理；

28）激光打标处理后的工件会被送入工件包装中心依次进行清洗处理、喷漆处理和包装处理。

所述的压力机包括支架1和设置在支架1旁的操控台2，所述的支架1上装有两条平行的Y轴滑轨3，所述的Y轴滑轨3上滑动连接有Z轴机箱4，所述的Z轴机箱4上设有用于锻压原料的锻压块5，所述的Z轴机箱4下方设工作台6，所述的工作台6的左右两侧分别设有滑轮7，所述的滑轮7与支架1滑动连接，所述的工作台6前端设有X轴电机8，所述的工作台6内部设有与X轴电机8配合使用的X轴丝杆9，所述的Z轴机箱4和X轴电机8的控制端分别与操控台2相连接。

两条Y轴滑轨3中间设有Y轴丝杆10，所述的支架1右侧设有与Y轴丝杆10配合使用的Y轴电机11，所述的Y轴丝杆10横向贯穿Z轴机箱4，所述的Y轴电机11的控制端与操控台2相连接；所述的Z轴机箱4呈长方体状，所述的Z轴机箱4外表面设有两条平行的Z轴滑轨12，两条Z轴滑轨12中间设有Z轴丝杆13，所述的Z轴机箱4上端设有与Z轴丝杆13配合使用的Z轴电机14，所述的Z轴滑轨12上滑动连接有工作机箱15，所述的Z轴丝杆13纵向贯穿工作机箱15，所述的Z轴电机14的控制端与操控台2相连接；所述的工作机箱15呈长方体状，所述的工作机箱15上端设有液压机16，所述的工作机箱15下方设有锻压块5，所述的液压机16与锻压块5通过一根纵向贯穿工作机箱15的转轴18相连接，所述的液压机16的控制端与操控台2相连接。

所述的料件分选装置包括作为主体的架体19，所述的架体19上设有传输带20，所述的传输带20的侧方设有滑道21，所述的滑道21与传输带20的连接处设有推料机构，所述的推料机构的下方设有挡料机构，所述的滑道21的末端设有翻转机构，所述的翻转机构的侧方设有废料滑道22，所述的翻转机构的前端设有温度传感器23，所述的推料机构包括用来提供动力的电机24，所述的电机24与活塞杆25相连接，所述活塞杆25前端设有推块26，所述的推块26上设有用于固定原料的固定架27，所述的挡料机构包括作为主体的挡料杆28，所述的挡料杆28尾部与伸缩杆29相连接，所述的挡料杆28下方设有支撑用的挡料支架30，所述的翻转机构包括作为主体的翻转立柱31，所述的翻转立柱31呈圆柱状，所述的翻转立柱31前端设有翻转机构可调限位32。

所述的多位一体复合锻造模具包括上模组件，所述的上模组件下端设有冲头组件，所述的冲头组件下方设有下模组件，所述的冲头组件与下模组件间设有用于放置轮毂单元的模腔33，所述的模腔33的***设有切边模组件，所述的切边模组件的下端设有冲孔组件，所述的上模组件下端设有导柱34，所述的下模组件上端设有与导柱34相匹配的导套35。

所述的上模组件包括上模36，所述的上模36上开有若干均布且呈左右对称的支撑孔，所述的支撑孔***设有若干均布且呈左右对称的导孔，所述的导孔内插装有支撑杆39，所述的支撑孔内插装有导柱，所述的支撑杆39外绕有一号弹簧41，所述的上模中心开有用于安装冲头组件的安装孔，所述的安装孔***设有用于与安装孔配合使用的螺栓孔。

所述的冲头组件包括作为主体的冲头44，所述的冲头44顶部焊接有螺钉，所述的螺钉上方设有冲头座45，所述的冲头座45与冲头44通过螺钉固定连接，所述的冲头座45插装与安装孔内，所述的冲头座45***套装有冲头座压板46，所述的冲头座压板46与上模通过螺栓与螺栓孔固定连接，所述的冲头座压板46下端设有冲头调整板47，所述的冲头调整板47下端设有上凸模48，所述的上凸模48上端套有上凸模压板64，所述的上凸模压板64上亦开有用于插装支撑杆39的支撑孔。

所述的切边模组件包括套装在上凸模48底部***的切边模37，所述的切边模37外套装有切边模压板49，所述的切边模压板49上端设有切边模固定板50，所述的切边固定板50与支撑杆39底部通过插接螺钉固定连接，所述的切边模压板49与切边模固定板50通过插接螺钉固定连接，所述的模腔33下端设有切边下模51，所述的切边下模51***套有托飞边底板52，所述的托飞边底板52上端设有托飞边块53，所述的托飞边块53与托飞边底板52通过插装螺钉固定连接。

所述的下模组件包括下模54，所述的下模54上方设有模具底板55，所述的下模54与模具底板55间设置若干均布的底板支撑块56，所述的底板支撑块56的上下两端分别与下模54和模具底板55通过插装螺钉固定连接，所述的模具底板55中心嵌装有底板固定盘57，所述的底板固定盘57边沿与模具底板55通过插装螺钉固定连接，所述的底板固定盘57上端设有冲孔下模座58，所述的冲孔下模座58上端装有冲孔下模59，所述的冲孔下模59与切边下模51通过插装螺钉固定连接。

所述的托飞边底板52与模具底板55间设有若干均布的托料导柱60，所述的托料导柱60下端部贯穿模具底板55，所述的模具底板55下端部与模具底板55通过设置挡圈和螺帽固定连接，所述的托料导柱60上端部插装于托飞边底板52上，所述的托料导柱60***绕有二号弹簧61，所述的模具底板55上插装有与导柱相配合的导套35，所述的导套35与模具底板55通过套装导套固定块63固定连接。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。