大中型管模鍛件成形加工工藝科學(xué)研究

點(diǎn)擊次數(shù)：1370 更新時(shí)間：2021-09-18

管模是用以制造抽濾球墨鑄鐵管道設(shè)備的大中型精密機(jī)械制造，屬鑄管制造行業(yè)關(guān)鍵消耗性配件，銷(xiāo)售市場(chǎng)需要量極大。管模按精益生產(chǎn)方式區(qū)別關(guān)鍵有總體鍛造管模和熱模法離心鑄造管模。大中型總體鍛造管模對(duì)機(jī)器設(shè)備工作服、生產(chǎn)制造加工工藝及產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)定極為嚴(yán)苛，鍛件生產(chǎn)制造難度系數(shù)巨大。文中關(guān)鍵探討在缺乏大中型管模鍛件有關(guān)研發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)用型冶金工業(yè)工作服的狀況下，怎樣選用目前短芯軸多火次按段成形的加工工藝計(jì)劃方案，處理因生產(chǎn)制造專(zhuān)用型冶金工業(yè)工作服期長(zhǎng)進(jìn)而危害商品供貨周期的難題。用錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)的技術(shù)革新方式合理處理了拔長(zhǎng)全過(guò)程胚料“車(chē)輪抱死”芯軸的難題。根據(jù)提升芯軸拔長(zhǎng)加工工藝確保鍛件圓滿成形及產(chǎn)品品質(zhì)。

1鍛件關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)此管模系典型性的超大規(guī)格型號(hào)厚壁長(zhǎng)軸類(lèi)零件加工鍛件，外觀設(shè)計(jì)繁雜，長(zhǎng)短達(dá)9in，承口端直徑2in，而厚度僅175mm(圖1)。鍛件材料為21CrMol0熱作模具鋼，cr含水量做到2．3％～2．6％。超聲檢查依照J(rèn)B／T5000．15—1998規(guī)范Ⅲ級(jí)實(shí)行。合金成分按有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格管理：一般松散、錠型縮松不超3級(jí)；延性、塑性變形參雜物不超1．5級(jí)；帶條狀機(jī)構(gòu)不超2．0級(jí)；魏氏機(jī)構(gòu)不超1級(jí)；晶粒大小不低于5級(jí)；淬火機(jī)構(gòu)不超2級(jí)。

2鍛造生產(chǎn)工藝剖析長(zhǎng)軸類(lèi)零件加工鍛件鍛造生產(chǎn)流程：冶煉廠一澆鑄一鑄鋼件壓鉗口、倒棱一熱割肩、切錠尾一鐓粗、拔長(zhǎng)開(kāi)料一沖孔機(jī)一馬杠擴(kuò)孔一預(yù)拔長(zhǎng)制坯一芯軸拔長(zhǎng)一出制成品。

傳統(tǒng)式鍛造方式成形時(shí)一般選用長(zhǎng)短超過(guò)鍛件全長(zhǎng)的芯軸實(shí)行拔長(zhǎng)工藝流程。因?yàn)槿狈﹂L(zhǎng)短超過(guò)9in的(2)1400mm專(zhuān)用型大規(guī)格型號(hào)芯軸，而專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)制造此工作服又施工期過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重危害供貨周期，因此，膽大自主創(chuàng)新鍛造加工工藝，方案策劃應(yīng)用目前全長(zhǎng)5131的1400mm短芯軸實(shí)行拔長(zhǎng)工藝流程。

目前短芯軸沒(méi)有管理中心過(guò)冷卻水孔且傾斜度小，拔長(zhǎng)全過(guò)程中芯軸長(zhǎng)期受熱變形，且芯軸受力后造成形變，非常容易與胚料“車(chē)輪抱死”沒(méi)動(dòng)，使芯軸沒(méi)法勝敗不可以進(jìn)行事后拔長(zhǎng)工藝流程。當(dāng)胚料長(zhǎng)短超出5i11時(shí)，拔長(zhǎng)時(shí)芯軸在胚料中的勝敗及砧子的脫料部位無(wú)法精確操縱，非常容易壓空。

因?yàn)殄懠庥^繁雜、規(guī)格型號(hào)極大，需選用大鍛造量芯軸拔長(zhǎng)工藝流程，以提升拔長(zhǎng)高效率。若成形全過(guò)程造成胚料彎折形變，則芯軸沒(méi)辦法再度進(jìn)到胚料，整修工藝流程將沒(méi)辦法再次開(kāi)展。鍛件平行度及內(nèi)外工藝性能對(duì)中后期生產(chǎn)過(guò)程的危害也很大。此外，拔長(zhǎng)全過(guò)程中隨胚料壁厚減薄溫降加速，鍛造溫度大幅度減少最易出現(xiàn)表層裂痕，務(wù)必提升鍛造火次。其次鍛件內(nèi)螺紋規(guī)格大且壁薄厚，拔長(zhǎng)中后期較難收邊，管模頂端非常容易展現(xiàn)“喇叭口期”缺點(diǎn)。

3加工工藝技術(shù)革新以便擺脫芯軸長(zhǎng)短短造成的拔長(zhǎng)實(shí)際操作艱難，并合理防止胚料與芯軸“車(chē)輪抱死”沒(méi)動(dòng)的難題，在拔長(zhǎng)操作過(guò)程，適度提升芯軸應(yīng)用前的加熱溫度，以減少芯軸進(jìn)到胚料后的澎漲水平。拔長(zhǎng)全過(guò)程選用按段成形的方式，即先拔長(zhǎng)管模一端至4．5in，隨后調(diào)頭拔長(zhǎng)此外一端至最后加工工藝規(guī)格。這類(lèi)成型方式合理填補(bǔ)了芯軸長(zhǎng)短低于鍛件全長(zhǎng)的不夠。拔長(zhǎng)早期須應(yīng)用大壓下量、大視角旋轉(zhuǎn)，暫未收邊，以確保迅速拔長(zhǎng)度芯軸圓滿勝敗。最終環(huán)節(jié)選用“退芯軸”計(jì)劃方案，當(dāng)出現(xiàn)“車(chē)輪抱死”狀況時(shí)，用錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)方式使鍛件內(nèi)螺紋與芯軸造成間隙松脫，沿管模圓上方位點(diǎn)擴(kuò)一周，運(yùn)用芯軸和管模內(nèi)腔的細(xì)微空隙撤出芯軸，見(jiàn)圖2。管模鍛件具備壁薄的特性，芯軸拔長(zhǎng)時(shí)拔長(zhǎng)高效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般長(zhǎng)軸類(lèi)零件加工鍛件，預(yù)拔長(zhǎng)制坯后務(wù)必分多火次成形。隨胚料壁厚減薄，應(yīng)持續(xù)降低壓下量和旋轉(zhuǎn)視角，以防止不一樣形變而造成彎折，確保鍛件平行度及工藝性能。在拔長(zhǎng)中后期收邊環(huán)節(jié)，依據(jù)金屬材料流動(dòng)性規(guī)律性，制訂芯軸邊緣拔梢度計(jì)劃方案，如圖所示3圖示。沿管模端部轉(zhuǎn)動(dòng)推壓，使端部金屬材料慢慢緊靠芯軸表面，合理清除“喇叭口期”缺點(diǎn)。

4制造認(rèn)證生產(chǎn)制造全過(guò)程中，選用多火次按段成形、最終環(huán)節(jié)“退芯軸”拔長(zhǎng)、錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)、芯軸邊緣拔梢度等生產(chǎn)工藝，合理保證了鍛件成形品質(zhì)。倆件管模經(jīng)尺寸、超聲檢查及特性檢測(cè)，均滿足客戶(hù)需求技術(shù)方案規(guī)定。

(1)運(yùn)用短芯軸，選用多火次按段成形計(jì)劃方案實(shí)行厚壁長(zhǎng)軸類(lèi)零件加工管模鍛件拔長(zhǎng)工藝流程，具備生產(chǎn)工藝可行性分析。(2)提升芯軸加熱溫度、選用錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)和拔長(zhǎng)環(huán)節(jié)大鍛造量等加工工藝方式能合理處理鍛造全過(guò)程中芯軸與胚料“車(chē)輪抱死”沒(méi)動(dòng)的難題。