本發(fā)明涉及機(jī)械制造，具體為一種圓鋼兩端錐型壓制工藝。
背景技術(shù)：
1、在機(jī)械制造領(lǐng)域，圓鋼作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)部門。傳統(tǒng)圓鋼加工工藝在應(yīng)對(duì)兩端錐型結(jié)構(gòu)需求時(shí)漸顯局限。例如，部分工藝因模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)陋、壓制參數(shù)粗糙，致使圓鋼錐型精度欠佳，錐度偏差常超±0.5°，無法契合高精度裝配要求；壓制過程中壓力與溫度調(diào)控失準(zhǔn)，易引發(fā)內(nèi)部組織不均，致產(chǎn)品機(jī)械性能波動(dòng)大，如屈服強(qiáng)度偏差可達(dá)±50mpa，嚴(yán)重影響使用性能與壽命；冷卻環(huán)節(jié)把控不力，冷卻速率不均引發(fā)殘余應(yīng)力過高，使產(chǎn)品變形量超允許值?0.5mm，廢品率高達(dá)?15%，大幅增加生產(chǎn)成本。此外，工藝連貫性與穩(wěn)定性欠佳，各環(huán)節(jié)銜接不暢，致生產(chǎn)效率低下，難以滿足批量生產(chǎn)需求，削弱企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，限制產(chǎn)品在高端裝備制造等領(lǐng)域應(yīng)用拓展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、（一）解決的技術(shù)問題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，具備產(chǎn)品質(zhì)量提升、尺寸精度躍升等優(yōu)點(diǎn)，解決了鋼錐型精度欠佳的問題。
3、（二）技術(shù)方案
4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，包括以下工藝步驟，s1原料準(zhǔn)備、s2加熱工序、s3壓制過程和s4后續(xù)處理，所述s1原料準(zhǔn)備包括s101選材和s102坯料預(yù)處理；
5、s2加熱工序包括s201加熱設(shè)備選用和s202加熱參數(shù)設(shè)定；
6、s3壓制過程包括s301模具設(shè)計(jì)與安裝和s302壓制操作規(guī)范；
7、s4后續(xù)處理包括s401冷卻策略和s402精整加工。
8、優(yōu)選的，所述s101選材：選用符合高碳鉻?9cr2?標(biāo)準(zhǔn)的鋼坯，其化學(xué)成分精準(zhǔn)控制在?c（0.90?-?1.00）、si（0.15?-?0.35）、mn（0.25?-?0.45）、p（≤0.025）、s（≤0.015）、cr（1.40?-?1.65）、al（≤0.050）、o（≤12ppm）范圍內(nèi)。
9、優(yōu)選的，所述s102坯料預(yù)處理：依圓鋼規(guī)格及壓制要求，精準(zhǔn)計(jì)算坯料尺寸，確保余量合理；仔細(xì)清理坯料表面油污、氧化皮雜質(zhì)，采用拋丸或酸洗工藝增強(qiáng)表面質(zhì)量。
10、優(yōu)選的，所述s201加熱設(shè)備選用：配置精準(zhǔn)控溫加熱爐，如步進(jìn)式加熱爐。
11、優(yōu)選的，所述s202加熱參數(shù)設(shè)定：將坯料勻速送入加熱爐，依坯料規(guī)格與材質(zhì)特性，精細(xì)設(shè)定各加熱段溫度與時(shí)間，預(yù)熱段升溫至?700?-?800°c，加熱速率適中；加熱段升至?1150?-?1250°c，確保坯料充分奧氏體化；均熱段穩(wěn)定在?1210?-?1220°c，溫差嚴(yán)格控制在±5°c?內(nèi)，均熱時(shí)長(zhǎng)依坯料尺寸精準(zhǔn)確定，使內(nèi)部組織均勻化。
12、優(yōu)選的，所述s301模具設(shè)計(jì)與安裝：依據(jù)產(chǎn)品錐度、尺寸精度及表面粗糙度要求定制模具，選用優(yōu)質(zhì)耐熱模具鋼并優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。
13、優(yōu)選的，所述s302壓制操作規(guī)范：坯料達(dá)預(yù)定溫度后迅速轉(zhuǎn)移至壓制設(shè)備，精準(zhǔn)定位；啟動(dòng)設(shè)備，依工藝參數(shù)依序施加壓力，初壓慢速，壓力漸升至?80?-?120mpa，使坯料初步成型；隨后多次小增量施壓，精準(zhǔn)控制變形量與速率，保障錐型尺寸精度與表面質(zhì)量；終壓保壓?5?-?10?秒，消除彈性變形，穩(wěn)固形狀；壓制全程監(jiān)測(cè)壓力、位移與溫度，實(shí)時(shí)反饋調(diào)整，防范缺陷。
14、優(yōu)選的，所述s401冷卻策略：壓制后依產(chǎn)品性能與組織要求，選合適冷卻方式，對(duì)強(qiáng)度韌性要求高的產(chǎn)品，實(shí)施緩冷，如隨爐冷卻至?600°c?后空冷；對(duì)硬度要求高的產(chǎn)品，采用油冷或風(fēng)冷，冷卻速率依產(chǎn)品規(guī)格與成分精準(zhǔn)調(diào)控，同時(shí)優(yōu)化冷卻均勻性，防組織應(yīng)力不均致變形開裂。
15、優(yōu)選的，所述s402精整加工：冷卻后的圓鋼經(jīng)切削、磨削去除飛邊、毛刺，依公差要求高精度加工，保障尺寸精度與表面光潔度達(dá)標(biāo)準(zhǔn)；以無損檢測(cè)技術(shù)探傷，依檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)判別產(chǎn)品質(zhì)量，合格者包裝入庫，不合格者依缺陷類型與程度分類處理，或返工修復(fù)或報(bào)廢處置，全程記錄追溯。
16、（三）有益效果
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，具備以下有益效果：
18、1、該圓鋼兩端錐型壓制工藝，本方法實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量提升、尺寸精度躍升，通過優(yōu)化模具設(shè)計(jì)與安裝流程，以高精度加工定制模具，安裝時(shí)運(yùn)用先進(jìn)測(cè)量技術(shù)精準(zhǔn)校準(zhǔn)，使圓鋼兩端錐型尺寸精度嚴(yán)格控制在極小公差范圍，錐度偏差縮至±0.1°內(nèi)，長(zhǎng)度與直徑公差亦大幅縮減，保障與其他零部件精密裝配，提升整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性；
19、壓制過程精細(xì)化管控，依坯料特性與產(chǎn)品要求精確設(shè)定多階段壓力、速度參數(shù)，配合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋，確保各部位變形均勻精準(zhǔn)，杜絕局部過度或不足變形，穩(wěn)固尺寸精度，提升產(chǎn)品一致性與互換性，于航空航天等對(duì)精度嚴(yán)苛領(lǐng)域意義深遠(yuǎn)。
20、2、該圓鋼兩端錐型壓制工藝，通過本方法組織性能優(yōu)化精準(zhǔn)加熱制度搭配先進(jìn)加熱爐，依鋼種特性與坯料規(guī)格精細(xì)調(diào)控各加熱段參數(shù)，促使坯料內(nèi)部組織均勻奧氏體化，為壓制后理想組織形態(tài)奠基，同時(shí)，壓制中科學(xué)施壓與溫控，避免組織缺陷生成，結(jié)合適配冷卻策略，依產(chǎn)品性能需求精準(zhǔn)把控冷卻速率與均勻性，誘導(dǎo)形成均勻細(xì)小微觀組織，如細(xì)化晶粒至?astm?8?-?10?級(jí)，提升強(qiáng)度、韌性與疲勞壽命，滿足重載機(jī)械、高端模具制造等對(duì)材料高性能訴求。
21、3、該圓鋼兩端錐型壓制工藝，本方法加工出來的成品表面質(zhì)量明顯改善，通過坯料預(yù)處理環(huán)節(jié)強(qiáng)化，拋丸酸洗參數(shù)精準(zhǔn)優(yōu)化，深度去除雜質(zhì)并構(gòu)建微觀粗糙均勻表面，增強(qiáng)涂料與潤(rùn)滑劑附著性，壓制模具高精度加工與表面處理，降低脫模摩擦系數(shù)，防表面拉傷、劃痕，確保圓鋼表面粗糙度?ra?達(dá)?0.8?-?1.6μm，提升耐蝕性與外觀質(zhì)量，拓展產(chǎn)品裝飾性與惡劣環(huán)境適用性。
1.一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，包括以下工藝步驟，s1原料準(zhǔn)備、s2加熱工序、s3壓制過程和s4后續(xù)處理，其特征在于：所述s1原料準(zhǔn)備包括s101選材和s102坯料預(yù)處理；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s101選材：選用符合高碳鉻?9cr2?標(biāo)準(zhǔn)的鋼坯，其化學(xué)成分精準(zhǔn)控制在?c（0.90?-?1.00）、si（0.15?-0.35）、mn（0.25?-?0.45）、p（≤0.025）、s（≤0.015）、cr（1.40?-?1.65）、al（≤0.050）、o（≤12ppm）范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s102坯料預(yù)處理：依圓鋼規(guī)格及壓制要求，精準(zhǔn)計(jì)算坯料尺寸，確保余量合理；仔細(xì)清理坯料表面油污、氧化皮雜質(zhì)，采用拋丸或酸洗工藝增強(qiáng)表面質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s201加熱設(shè)備選用：配置精準(zhǔn)控溫加熱爐，如步進(jìn)式加熱爐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s202加熱參數(shù)設(shè)定：將坯料勻速送入加熱爐，依坯料規(guī)格與材質(zhì)特性，精細(xì)設(shè)定各加熱段溫度與時(shí)間，預(yù)熱段升溫至?700?-?800°c，加熱速率適中；加熱段升至?1150?-?1250°c，確保坯料充分奧氏體化；均熱段穩(wěn)定在?1210?-?1220°c，溫差嚴(yán)格控制在±5°c?內(nèi)，均熱時(shí)長(zhǎng)依坯料尺寸精準(zhǔn)確定，使內(nèi)部組織均勻化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s301模具設(shè)計(jì)與安裝：依據(jù)產(chǎn)品錐度、尺寸精度及表面粗糙度要求定制模具，選用優(yōu)質(zhì)耐熱模具鋼并優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s302壓制操作規(guī)范：坯料達(dá)預(yù)定溫度后迅速轉(zhuǎn)移至壓制設(shè)備，精準(zhǔn)定位；啟動(dòng)設(shè)備，依工藝參數(shù)依序施加壓力，初壓慢速，壓力漸升至?80?-?120mpa，使坯料初步成型；隨后多次小增量施壓，精準(zhǔn)控制變形量與速率，保障錐型尺寸精度與表面質(zhì)量；終壓保壓?5?-?10?秒，消除彈性變形，穩(wěn)固形狀；壓制全程監(jiān)測(cè)壓力、位移與溫度，實(shí)時(shí)反饋調(diào)整，防范缺陷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s401冷卻策略：壓制后依產(chǎn)品性能與組織要求，選合適冷卻方式，對(duì)強(qiáng)度韌性要求高的產(chǎn)品，實(shí)施緩冷，如隨爐冷卻至?600°c?后空冷；對(duì)硬度要求高的產(chǎn)品，采用油冷或風(fēng)冷，冷卻速率依產(chǎn)品規(guī)格與成分精準(zhǔn)調(diào)控，同時(shí)優(yōu)化冷卻均勻性，防組織應(yīng)力不均致變形開裂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓鋼兩端錐型壓制工藝，其特征在于：所述s402精整加工：冷卻后的圓鋼經(jīng)切削、磨削去除飛邊、毛刺，依公差要求高精度加工，保障尺寸精度與表面光潔度達(dá)標(biāo)準(zhǔn)；以無損檢測(cè)技術(shù)探傷，依檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)判別產(chǎn)品質(zhì)量，合格者包裝入庫，不合格者依缺陷類型與程度分類處理，或返工修復(fù)或報(bào)廢處置，全程記錄追溯。