濟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)，隨著壓機滑塊的下行，當凸模1下行至下死點時，坯料被擠壓成形?；瑝K回程時，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)。當凸模1上行至接近上死點時，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和擠壓件向上運動，在凸模l和滑塊回程至上死點時，擠壓件被推出組合凹模型腔，完成鍛件溫擠成形工作過程。

　　面對當前激烈的市場競爭以及壞境問題的嚴峻挑戰(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。

　　綜合數(shù)值模擬和工藝試驗所取得的結(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，并且加強對出坯尺寸、坯料擺放位置和鍛造溫度的控制來保證鍛造質(zhì)量。經(jīng)過試制和實踐，成功運用氣爐加熱、空氣錘出坯、摩擦壓力機鍛造等現(xiàn)有裝備條件，通過模具的巧妙設(shè)計和制造，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.

　　坯料準備為確保在擠壓時坯料定位準確，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，溫擠壓用的坯料應(yīng)采用精確下料方法，經(jīng)過車削后，表面整潔、無缺陷，進而可以嚴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。溫擠溫度根據(jù)20CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼的熱加工特性及各項綜合因素，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℃，同時在保證坯料溫度均勻一致的情況下，推料時間控制在15～20S之間。

　　為了防止坯料在擠壓剛開始時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，故鐓粗時水口端直徑的增大無論是依靠水口端接觸面的滑動擴大為主，還是依靠側(cè)表面翻至接觸面擴大水口端直徑為主，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，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棄料，以免A型偏析在鐓拔過程中提前在錠身水口端暴露出來。同時盡量減小鍛件的加工余量，以免余量過大，車出A型偏析。

　　計算機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。實際生產(chǎn)中再現(xiàn)了這一情況，采取了出坯時嚴格控制寬度尺寸的措施，減少廣鍛件的報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，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，用方坯進行卡壓，預(yù)先分配材料，這樣終鍛時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，考慮該齒輪鍛件成形難點是上、下端面的凸塊部分，其變形程度達809/6以上，為確保各凸塊的成形，決定采用閉式擠壓方式進行溫擠成形。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個凸塊在凸模中溫擠成形，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)計經(jīng)驗和齒輪鍛件圖中的技術(shù)要求，除直徑妒42mm處設(shè)計有約2。的拔模斜面外，其余各部分均設(shè)計成表面垂直，無拔模斜度，進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，因含量高時會延長冶煉時間，從而使爐襯易受侵蝕，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)靜時間，以利于夾雜物上浮。整個澆注系統(tǒng)要認真吸塵、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，同時加強中間包卡渣。

　　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大，不易成型。其中楔塊和中心楔塊的鍛造工藝需要進行試驗和優(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行鍛造成型的計算機模擬。

 

　濟南泉西重型鍛造機械有限公司  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，始終堅持“質(zhì)量第一，信譽第一，客戶至上”的宗旨，先后與中國重汽集團、濟南鋼鐵集團。鍛壓研究所、二機床集團、機床一廠榆次油研、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)模逐年擴大。