大中型管模鍛件成形加工工藝科學(xué)研究

點擊次數(shù)：1403 更新時間：2021-09-18

管模是用以制造抽濾球墨鑄鐵管道設(shè)備的大中型精密機械制造，屬鑄管制造行業(yè)關(guān)鍵消耗性配件，銷售市場需要量極大。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機器設(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)驗及專用型冶金工業(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劃方案，處理因生產(chǎn)制造專用型冶金工業(yè)工作服期長進而危害商品供貨周期的難題。用錯砧點擴的技術(shù)革新方式合理處理了拔長全過程胚料“車輪抱死”芯軸的難題。根據(jù)提升芯軸拔長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)準此管模系典型性的超大規(guī)格型號厚壁長軸類零件加工鍛件，外觀設(shè)計繁雜，長短達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JB／T5000．15—1998規(guī)范Ⅲ級實行。合金成分按有關(guān)國家標(biāo)準嚴格管理：一般松散、錠型縮松不超3級；延性、塑性變形參雜物不超1．5級；帶條狀機構(gòu)不超2．0級；魏氏機構(gòu)不超1級；晶粒大小不低于5級；淬火機構(gòu)不超2級。

2鍛造生產(chǎn)工藝剖析長軸類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、拔長開料一沖孔機一馬杠擴孔一預(yù)拔長制坯一芯軸拔長一出制成品。

傳統(tǒng)式鍛造方式成形時一般選用長短超過鍛件全長的芯軸實行拔長工藝流程。因為缺乏長短超過9in的(2)1400mm專用型大規(guī)格型號芯軸，而專業(yè)生產(chǎn)制造此工作服又施工期過長，嚴重危害供貨周期，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5131的1400mm短芯軸實行拔長工藝流程。

目前短芯軸沒有管理中心過冷卻水孔且傾斜度小，拔長全過程中芯軸長期受熱變形，且芯軸受力后造成形變，非常容易與胚料“車輪抱死”沒動，使芯軸沒法勝敗不可以進行事后拔長工藝流程。當(dāng)胚料長短超出5i11時，拔長時芯軸在胚料中的勝敗及砧子的脫料部位無法精確操縱，非常容易壓空。

因為鍛件外觀繁雜、規(guī)格型號極大，需選用大鍛造量芯軸拔長工藝流程，以提升拔長高效率。若成形全過程造成胚料彎折形變，則芯軸沒辦法再度進到胚料，整修工藝流程將沒辦法再次開展。鍛件平行度及內(nèi)外工藝性能對中后期生產(chǎn)過程的危害也很大。此外，拔長全過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，拔長中后期較難收邊，管模頂端非常容易展現(xiàn)“喇叭口期”缺點。

3加工工藝技術(shù)革新以便擺脫芯軸長短短造成的拔長實際操作艱難，并合理防止胚料與芯軸“車輪抱死”沒動的難題，在拔長操作過程，適度提升芯軸應(yīng)用前的加熱溫度，以減少芯軸進到胚料后的澎漲水平。拔長全過程選用按段成形的方式，即先拔長管模一端至4．5in，隨后調(diào)頭拔長此外一端至最后加工工藝規(guī)格。這類成型方式合理填補了芯軸長短低于鍛件全長的不夠。拔長早期須應(yīng)用大壓下量、大視角旋轉(zhuǎn)，暫未收邊，以確保迅速拔長度芯軸圓滿勝敗。最終環(huán)節(jié)選用“退芯軸”計劃方案，當(dāng)出現(xiàn)“車輪抱死”狀況時，用錯砧點擴方式使鍛件內(nèi)螺紋與芯軸造成間隙松脫，沿管模圓上方位點擴一周，運用芯軸和管模內(nèi)腔的細微空隙撤出芯軸，見圖2。管模鍛件具備壁薄的特性，芯軸拔長時拔長高效率遠遠低于一般長軸類零件加工鍛件，預(yù)拔長制坯后務(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。在拔長中后期收邊環(huán)節(jié)，依據(jù)金屬材料流動性規(guī)律性，制訂芯軸邊緣拔梢度計劃方案，如圖所示3圖示。沿管模端部轉(zhuǎn)動推壓，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。

4制造認證生產(chǎn)制造全過程中，選用多火次按段成形、最終環(huán)節(jié)“退芯軸”拔長、錯砧點擴、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，均滿足客戶需求技術(shù)方案規(guī)定。

(1)運用短芯軸，選用多火次按段成形計劃方案實行厚壁長軸類零件加工管模鍛件拔長工藝流程，具備生產(chǎn)工藝可行性分析。(2)提升芯軸加熱溫度、選用錯砧點擴和拔長環(huán)節(jié)大鍛造量等加工工藝方式能合理處理鍛造全過程中芯軸與胚料“車輪抱死”沒動的難題。