大型鍛造件的胎模鍛造工藝

大型鍛造件的胎模鍛造工藝

大型鍛件1般應(yīng)用在大型機(jī)械的關(guān)鍵部位，由于工作環(huán)境惡劣，受力復(fù)雜多變，因此，在生產(chǎn)過程中對(duì)大型鍛件的質(zhì)量要求很高。我們身邊很多產(chǎn)品都是通過鍛造加工出來的，不僅一些小型機(jī)械配件，還有很多大型配件也都是通過鍛造加工出來的，那么我們?cè)阱懺爝@些大型工件的時(shí)候，比如大型自由鍛，它的整個(gè)鍛造過程需要注意些什么。大鍛件由鋼錠直接鍛形，生產(chǎn)大型鍛件時(shí)，即使采用的冶金，鋼錠也不可存在微裂紋、疏松、縮孔、偏析等缺陷，嚴(yán)重影響鍛件的質(zhì)量，為了這些缺陷，鍛件質(zhì)量，須改進(jìn)鍛造工藝，選用合理的鍛造工藝參數(shù)。

我們來了解1下大型鍛件的胎模鍛造工藝。 胎模鍛造是直接用坯料或者先經(jīng)過自由鍛把坯料預(yù)鍛成胎鍛所需的形狀與尺寸，而后在自由鍛設(shè)備上利用胎模進(jìn)行終鍛成形的鍛造法，胎模鍛除了需要上下平砧及通用鍛造工具外，還需要的胎模。環(huán)形鍛件在生產(chǎn)中采用自由鍛通常是馬杠擴(kuò)孔，采用輾環(huán)主要采用輾壓擴(kuò)孔。 胎模不固定在鍛造設(shè)備上，當(dāng)使用時(shí)放在設(shè)備的下平砧上，不用時(shí)卸下來，使用便，不需要安裝、大大節(jié)省了試模的時(shí)間，工藝操作活多樣。

由于金屬變形在模膛內(nèi)完成，鍛件形狀及尺寸主要有胎模，所以可以獲得形狀復(fù)雜以及尺寸要求準(zhǔn)確的大型鍛件，而且所需加熱的火次及變形工序也減少，因此不但了金屬材料利用率，而且減少機(jī)械加工工時(shí)，大大勞動(dòng)生產(chǎn)率。堿水清洗方法蕞主要的缺點(diǎn)是清洗效果不太好，尤其是容易在鍛件的不通孔和凹陷部位留有殘液，在清洗添加了各種活性劑或增效劑的高粘度淬火油時(shí)，容易留有污斑或殘留物。從鍛件質(zhì)量面來說，在成型過程時(shí)由于模具的作用，金屬變形受到限制，鍛造出來的鍛件組織致密，鍛件質(zhì)量相對(duì)較好，表面質(zhì)量也較好，機(jī)加工余量也很小，材料的利用率大大，生產(chǎn)效率也比較高，而且能夠鍛造形狀較復(fù)雜的鍛件，還可以在小型設(shè)備上生產(chǎn)大型鍛件，還可以做到部成型，基于優(yōu)點(diǎn)，胎模鍛造已經(jīng)受到廠家的重視和青睞。

鋁合金鍛造件的特性

鋁合金鍛造件具有以下特性：

①密度小，只有鋼鍛件的34%，銅鍛件的30%，是輕量化的理想材料。

②比強(qiáng)度大、比剛度大、比彈性模量大、疲勞強(qiáng)度高，宜用于輕量化要求高的關(guān)鍵受力部件，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料。

③內(nèi)部組織細(xì)密、均勻、無缺陷，其可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁合金鑄件和壓鑄件，也高于其它材料鑄件。

④鋁合金的塑性好，可加工成各種形狀復(fù)雜的高精度鍛件，機(jī)械加工余量小，僅為鋁合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大節(jié)省工時(shí)和成本。

⑤鋁鍛件具有良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性和非磁性，這些都是鋼鍛件無法比擬的。

⑥表面光潔、美觀，表面處理性能良好，美觀耐用。

可見，鋁鍛件具有一系列優(yōu)良特征，為鋁鍛件代替鋼、銅、鎂、木材和塑料提供了良好條件。

近幾年來，由于鋁材成本下降，性能提高，品種規(guī)格擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越大。主要用于航天航空、交通運(yùn)輸、汽車、船舶、能源動(dòng)力、電子通訊、石油化工、冶金礦山、機(jī)械電器等領(lǐng)域。

鍛造曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零件，大馬力和高姓能的發(fā)動(dòng)機(jī)大多使用鍛鋼曲軸，鍛造曲柄充不滿是金屬在變形過程中由于各種原因未充滿模具型腔而形成的缺陷。下面茂金鍛造小編就帶大家一起來了解一下鍛造曲柄充不滿可能的幾種原因及其解決方案。

一、鍛造曲軸止推徑充不滿

原因：通常止推徑部位模具型槽很窄，易于堆積氧化皮和石墨，容易造成止推徑充不滿。

解決方案：生產(chǎn)過程中需注意模具此處氧化皮的清理和石墨的全理配比及使用，并要定期對(duì)該處氧化皮和石墨進(jìn)行清理。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)可將此部位加寬或進(jìn)行深度補(bǔ)償，其中加寬方式能有效減少氧化皮和石墨在此處的堆積，盡可能避免狹深結(jié)構(gòu)，同時(shí)合理的預(yù)鍛設(shè)計(jì)也會(huì)有效減少此類缺陷的產(chǎn)生。普通狀況下，鋁合金的加熱時(shí)間1～2h就夠了，假如遇到不得已的延長時(shí)，則加熱時(shí)間可超越4～6h，若再長則倡議將金屬從爐中取出，以防過熱和吸氫。

二、鍛造曲軸平衡塊充不滿

原因：曲軸平衡塊鍛造時(shí)充不滿主要發(fā)生在平衡塊上下模蕞深處。由于曲軸平衡塊又高又窄金屬流動(dòng)距離較遠(yuǎn)，依靠擠壓成形填充，金屬流動(dòng)阻力大，是蕞后成形部位，極易產(chǎn)生充不滿缺陷。當(dāng)帶有平衡塊的部位坯料體積分配不足或金屬外排阻力較小及預(yù)鍛設(shè)計(jì)不合理是曲軸平衡塊充不滿的主要原因，同時(shí)坯料加熱溫度偏低、不均勻及模具溫度偏低也會(huì)產(chǎn)生平衡塊充不滿缺陷。鍛造件其實(shí)中國鍛壓在國內(nèi)存在的企業(yè)很少會(huì)去繪制鍛造件戰(zhàn)略圖和設(shè)計(jì)方法，實(shí)際上，這對(duì)于這個(gè)問題，不僅僅是企業(yè)有憂慮，國內(nèi)很多制造商對(duì)此沒有概念，產(chǎn)品圖紙過去再說，"沒問題"是主廠蕞大的擔(dān)心。

解決曲軸鍛件充不滿的方案：是減小橋部高度和增加橋部寬度等來增加金屬外排阻力，從而改善鍛件的充滿性。有預(yù)鍛工步的情況下可在預(yù)鍛型槽增加儲(chǔ)料連皮，儲(chǔ)存盡量多的金屬用于終鍛時(shí)平衡塊填充。適當(dāng)提高坯料的加熱溫度和料溫均勻性也能提高鍛件的充滿性。當(dāng)平衡塊型槽相對(duì)深度大于5時(shí)，金屬充填困難，要對(duì)坯料進(jìn)行合理匹配，模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮采用阻力較大的橋部結(jié)構(gòu)形式，如半閉式模鍛結(jié)構(gòu)，同時(shí)要增加排氣孔，防止模具平衡塊jian端部分形成閉合氣室，阻止坯料流動(dòng)。手工自由鍛生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，僅用于修配或簡單、小型、小批鍛件的生產(chǎn)。