濟(jì)南鍛件廠家給大家講述一下鍛造的工作原理
將加熱后經(jīng)輕鐓去掉氧化皮的坯料放人組合凹模型腔內(nèi)，隨著壓機(jī)滑塊的下行,，當(dāng)凸模1下行至下死點(diǎn)時(shí),，坯料被擠壓成形?；瑝K回程時(shí),，凸模I開始上行,，由于擠壓件受到組合凹模內(nèi)壁表面的摩擦力大于凸模1的摩擦力,，凸模1與擠壓件逐漸分離,，將擠壓件留于凹模型腔內(nèi),。當(dāng)凸模1上行至接近上死點(diǎn)時(shí),，退料裝置在滑塊,、退料拉桿33,、退料拉套34和頂料橫梁17的作用下,，接觸并推動(dòng)頂桿9,、頂料桿7和擠壓件向上運(yùn)動(dòng),，在凸模l和滑塊回程至上死點(diǎn)時(shí),，擠壓件被推出組合凹模型腔，完成鍛件溫?cái)D成形工作過(guò)程,。

　　面對(duì)當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及壞境問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),，鍛造公司研發(fā)出具有創(chuàng)新性的近等溫鍛,、環(huán)件軋制、閃光對(duì)焊和輥鍛等成形技術(shù),，對(duì)于實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu),、難變形金屬、貴重金屬鍛件的近凈成形,，具有十分重要的意義,。在大力推行節(jié)能減排和客戶對(duì)鍛件質(zhì)量、精度,、交付周期等的要求越來(lái)越高的前提下,，如何發(fā)展高效的鍛造成形技術(shù)，成為當(dāng)下鍛造企業(yè)快速發(fā)展的主旋律,。為了滿足國(guó)內(nèi)軍品,、民品及外貿(mào)品市場(chǎng)的需求，本公司以近等溫鍛,、環(huán)件軋制,、閃光對(duì)焊和輥鍛為代表的近凈成形技術(shù)，被快速推廣應(yīng)用，大大地縮短了產(chǎn)品交付周期,，減少了鍛件切削加工量,，加快了企業(yè)向近凈成形方向的邁進(jìn)。

　　綜合數(shù)值模擬和工藝試驗(yàn)所取得的結(jié)果,，為了矯正切邊造成的鍛件變形,，提高鍛件的平面度，增加了整形工序,。終緩沖器鍛件的精鍛工藝路線為：下料-剝皮—出坯—終鍛—切邊—整形—噴丸鍛造溫度區(qū)間900`C~ 1100`C,，鍛造設(shè)備使用560 KG空氣錘和1000T、1600T摩擦壓力機(jī),，并且加強(qiáng)對(duì)出坯尺寸,、坯料擺放位置和鍛造溫度的控制來(lái)保證鍛造質(zhì)量。經(jīng)過(guò)試制和實(shí)踐,，成功運(yùn)用氣爐加熱,、空氣錘出坯、摩擦壓力機(jī)鍛造等現(xiàn)有裝備條件,，通過(guò)模具的巧妙設(shè)計(jì)和制造,，采取整形后人工打磨、鍛件百分百樣板檢測(cè)等有效措施,，批量生產(chǎn)出了表面質(zhì)量?jī)?yōu)良,、尺寸和形位公差符合要求的髙精度鍛件.

　　坯料準(zhǔn)備為確保在擠壓時(shí)坯料定位準(zhǔn)確，防止在擠壓過(guò)程中由于受到偏心力的作用,，出現(xiàn)凸模折斷等問(wèn)題,，溫?cái)D壓用的坯料應(yīng)采用精確下料方法，經(jīng)過(guò)車削后,，表面整潔,、無(wú)缺陷，進(jìn)而可以嚴(yán)格控制坯料形狀和尺寸,，允許質(zhì)量偏差為2,。依據(jù)體積不變?cè)瓌t，按照鍛件圖給定的尺寸計(jì)算坯料體積,，選擇圓柱形狀坯料,，坯料尺寸為33mm×22mm，質(zhì)量為(147.7±1.5)g,。溫?cái)D溫度根據(jù)20CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼的熱加工特性及各項(xiàng)綜合因素,，選取坯料加熱溫度為850℃較為合適。加熱設(shè)備采用自制中頻感應(yīng)加熱爐,，坯料表面燒損少，氧化皮厚度小于0.15mm，芯表溫差為±1O℃,，同時(shí)在保證坯料溫度均勻一致的情況下,，推料時(shí)間控制在15～20S之間。

　　為了防止坯料在擠壓剛開始時(shí)的溫度下降過(guò)快而導(dǎo)致模具過(guò)早損壞,，模具應(yīng)預(yù)熱到200~300℃,。

　　由于鋼錠冒口端直徑大于水口端直徑，故鐓粗時(shí)水口端直徑的增大無(wú)論是依靠水口端接觸面的滑動(dòng)擴(kuò)大為主,，還是依靠側(cè)表面翻至接觸面擴(kuò)大水口端直徑為主,，越往水口端柱狀晶區(qū)層拉得越薄。同樣在后續(xù)的KD拔長(zhǎng),、下料出成品過(guò)程中,，由于金屬的遷移，使柱狀晶區(qū)層在水13端輥徑處拉的更薄,。因此,，制定鍛造工藝時(shí)，拔長(zhǎng)鍛比滿足3即可,，好不采取鐓粗變形或采取小鐓粗比,。優(yōu)先選用一錠出一件，多一錠出兩件,。另外,，鐓粗前不采用切除水口錠身?xiàng)壛希悦釧型偏析在鐓拔過(guò)程中提前在錠身水口端暴露出來(lái),。同時(shí)盡量減小鍛件的加工余量,，以免余量過(guò)大，車出A型偏析,。

　　計(jì)算機(jī)模擬分析采用剛粘塑性有限元法,，上模和下模視為剛體，坯料視為剛塑性體,。幾何模型由Pro/E三維造型軟件生成,，然后形成STL格式文件，由模擬軟件DEFORM3D讀取,。模擬過(guò)程中坯料的初始加熱溫度為1℃,，上下模預(yù)熱溫度250℃，坯料與鍛模有熱交換,。模具和坯料之間的接觸為常剪應(yīng)力摩擦,，摩擦因數(shù)為0.3。坯料初始網(wǎng)格數(shù)200000,，材料42CrMo和20CrMnMo,。上模速度設(shè)置為450mm/s,，行程200mm。

　　在楔塊鍛造模擬過(guò)程中發(fā)現(xiàn),，楔塊底面的凹槽兩端在成型過(guò)程中金屬流動(dòng)比較復(fù)雜,，在剛開始成型時(shí)模具楔入坯料，此處金屬與模具之間的間距比較大,，終打靠時(shí)很高的三向壓應(yīng)力迫使金屬充填先前存在的空隙,，這樣金屬匯流容易造成折疊。模擬結(jié)果如圖2所示,，而實(shí)際情況如圖3所示,，尤其是在坯料的寬度比較小的情況下出現(xiàn)折疊的概率比較高。實(shí)際生產(chǎn)中再現(xiàn)了這一情況,，采取了出坯時(shí)嚴(yán)格控制寬度尺寸的措施,，減少?gòu)V鍛件的報(bào)廢在中心楔塊鍛造模擬中，起初考慮其前部叉口部位尺寸變化不太劇烈,，采用出方坯后直接終鍛成型以節(jié)省預(yù)鍛工序,。但模擬結(jié)果如圖4所示，在中心楔塊底部有少許飛邊形成時(shí),，叉部的頂端還未充滿,，闃圈部位還有折疊(圖4、后改變工藝方案,，用方坯進(jìn)行卡壓,，預(yù)先分配材料，這樣終鍛時(shí)坯料也比較容易定位,。模擬結(jié)果如圖5所示,，但坯料在叉口部位不容易充滿，這主要是由于卡壓模膛的底部深,，前部淺,，材料預(yù)分配不足。后將出坯形狀改為階梯狀,較好地解決了這個(gè)問(wèn)題,。終優(yōu)化后的精鍛成型工藝路線如圖6所示.

　　成形方式根據(jù)鍛件幾何形狀的復(fù)雜性及鍛件的尺寸精度和位置度要求,，同時(shí)，考慮該齒輪鍛件成形難點(diǎn)是上,、下端面的凸塊部分,，其變形程度達(dá)809/6以上，為確保各凸塊的成形,，決定采用閉式擠壓方式進(jìn)行溫?cái)D成形,。模具的導(dǎo)向采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)角型式設(shè)置方法,，以防止因凸凹模的錯(cuò)位而導(dǎo)致上,、下凸塊的位置公差超出允許范圍,。此外，還需采取良好的潤(rùn)滑,，進(jìn)一步確保順利脫模,，減少模具的磨損，以保證工藝的可行性與穩(wěn)定性,。分模面選擇由鍛件圖分析來(lái)看，為保證齒輪鍛件成形的合理性和尺寸精度,，以及模具工作的穩(wěn)定性,，可以將鍛件直徑驢42mm的上端面做為分模面，即上端面的3個(gè)凸塊在凸模中溫?cái)D成形,，圓柱形臺(tái)階體和下端面的4個(gè)凸塊在凹模中成形,。拔模斜度根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和齒輪鍛件圖中的技術(shù)要求，除直徑妒42mm處設(shè)計(jì)有約2,。的拔模斜面外,，其余各部分均設(shè)計(jì)成表面垂直，無(wú)拔模斜度,，進(jìn)而可以保證鍛件的幾何形狀及尺寸精度,。

　　爐料中含P、S量要盡量低,，因含量高時(shí)會(huì)延長(zhǎng)冶煉時(shí)間,，從而使?fàn)t襯易受侵蝕，使鋼中夾雜物增多,。如果氧化期沸騰不好,，多數(shù)比較細(xì)小的脫氧產(chǎn)物難于上浮而殘留在鋼液中，因此脫碳保證不小于40%,，確保脫碳強(qiáng)度,，使鋼水沸騰以去除夾雜。要保證鋼水在鋼包中保持一定的鎮(zhèn)靜時(shí)間,，以利于夾雜物上浮,。整個(gè)澆注系統(tǒng)要認(rèn)真吸塵、吹風(fēng),，吸吹后應(yīng)防塵處理,，避免鋼液卷入耐火材料等非金屬夾雜物，同時(shí)加強(qiáng)中間包卡渣,。

　　緩沖器鍛件如圖1所示,，包括中心楔塊、楔塊,，外固定板,、固定斜板和動(dòng)板,，其中動(dòng)板為自由鍛件，機(jī)加工而成,，其余4種皆為模鍛件,，不允許加工(中心楔塊裝配面有少量加工)。中心楔塊和動(dòng)板的材料為20CrMnMo,，楔塊,、外固定板和固定斜板材料為40CrMnMo或42CrMo。模鍛件平面度0.2～0.25inin,，厚度公差1mm左右,，硬度公差HRC3(內(nèi)控)，屬于超高精密度鍛件,。在緩沖器鍛件中外固定板和固定斜板屬于平板類零件,，形狀規(guī)整，較易成型;楔塊的各部分截面變化比較大,，底面開有鑲銅條的凹槽,，增加了成型難度;中心楔塊屬于又口類鍛件，底部相對(duì)于前部叉口的截面尺寸變化相當(dāng)大,，不易成型,。其中楔塊和中心楔塊的鍛造工藝需要進(jìn)行試驗(yàn)和優(yōu)選。為縮短試制周期,，降低試制成本,，采用DE—FORM3D軟件對(duì)楔塊和中心楔塊進(jìn)行鍛造成型的計(jì)算機(jī)模擬。

 

　濟(jì)南泉西重型鍛造機(jī)械有限公司  山東鍛件廠家成立于1996年,，廠址位于美麗的泉城西部,，緊靠京福告訴公路、京滬高速,，交通便利,，地理位置優(yōu)越。廠區(qū)占地15000多平方米,，企業(yè)現(xiàn)有56人,，其中高級(jí)職稱3人，中級(jí)職稱8人,。擁有固定資產(chǎn)1000萬(wàn)余元;年產(chǎn)值3000余萬(wàn)元公司現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備：5噸操作機(jī)1臺(tái),，3噸夾板錘1臺(tái)，2噸夾板錘1臺(tái),，750KG空氣錘1臺(tái),，400KG空氣錘1臺(tái)，150KG空氣錘1臺(tái),，100型,、60型,、40型、35型,、28型金屬帶鋸床各一臺(tái),，50、30車床各二臺(tái),。主要生產(chǎn)各種模具鋼,、工具鋼高速鋼、普碳鋼坯及來(lái)料加工,，最大單件生產(chǎn)量可達(dá)25噸,。可根據(jù)客戶圖紙要求,，承接生產(chǎn)各種模具鋼、軸類,、齒輪,、銅鋁等各類鍛件。現(xiàn)已發(fā)展成為集鍛造,，熱處理,，機(jī)加工為一體的專業(yè)化，現(xiàn)代化的鍛造企業(yè),。技術(shù)力量雄厚,，制造能力優(yōu)良。

　公司自成立以來(lái),，始終堅(jiān)持“質(zhì)量第一,，信譽(yù)第一，客戶至上”的宗旨,，先后與中國(guó)重汽集團(tuán),、濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)。鍛壓研究所,、二機(jī)床集團(tuán),、機(jī)床一廠榆次油研、巨能液壓等廣大客戶建立了良好的合作關(guān)系,。生產(chǎn)能力生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大,。