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。滑塊回程時(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，接觸并推動頂桿9、頂料桿7和擠壓件向上運(yùn)動，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成形工作過程。

　　面對當(dāng)前激烈的市場競爭以及壞境問題的嚴(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、閃光對焊和輥鍛等成形技術(shù)，對于實(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)能減排和客戶對鍛件質(zhì)量、精度、交付周期等的要求越來越高的前提下，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。為了滿足國內(nèi)軍品、民品及外貿(mào)品市場的需求，本公司以近等溫鍛、環(huán)件軋制、閃光對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)對出坯尺寸、坯料擺放位置和鍛造溫度的控制來保證鍛造質(zhì)量。經(jīng)過試制和實(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等有效措施，批量生產(chǎn)出了表面質(zhì)量優(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，防止在擠壓過程中由于受到偏心力的作用，出現(xiàn)凸模折斷等問題，溫?cái)D壓用的坯料應(yīng)采用精確下料方法，經(jīng)過車削后，表面整潔、無缺陷，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)體積不變原則，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)的溫度下降過快而導(dǎo)致模具過早損壞，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論是依靠水口端接觸面的滑動擴(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、下料出成品過程中，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?，以免A型偏析在鐓拔過程中提前在錠身水口端暴露出來。同時(shí)盡量減小鍛件的加工余量，以免余量過大，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。

　　在楔塊鍛造模擬過程中發(fā)現(xiàn)，楔塊底面的凹槽兩端在成型過程中金屬流動比較復(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，減少廣鍛件的報(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,較好地解決了這個問題。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)套對角型式設(shè)置方法，以防止因凸凹模的錯位而導(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個凸塊在凸模中溫?cái)D成形，圓柱形臺階體和下端面的4個凸塊在凹模中成形。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)會延長冶煉時(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、固定斜板和動板，其中動板為自由鍛件，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，其中高級職稱3人，中級職稱8人。擁有固定資產(chǎn)1000萬余元;年產(chǎn)值3000余萬元公司現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備：5噸操作機(jī)1臺，3噸夾板錘1臺，2噸夾板錘1臺，750KG空氣錘1臺，400KG空氣錘1臺，150KG空氣錘1臺，100型、60型、40型、35型、28型金屬帶鋸床各一臺，50、30車床各二臺。主要生產(chǎn)各種模具鋼、工具鋼高速鋼、普碳鋼坯及來料加工，最大單件生產(chǎn)量可達(dá)25噸?？筛鶕?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?，F(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，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。