陳國(guó)紅 張進(jìn)軍 段來(lái)山 金迎松 于海娟 黃冬鳳 廉榮光 肖海生

(武漢重工鑄鍛有限責(zé)任公司鍛造廠技術(shù)科，湖北430084)

拐臂是由矩形臺(tái)階和圓形臺(tái)階兩部分組成，且矩形臺(tái)階與下圓盤臺(tái)階中心不對(duì)稱，屬異形鍛件(拐臂鍛件見(jiàn)圖1)。在水壓機(jī)自由鍛造拐臂鍛件時(shí)，常規(guī)采用先壓橢圓形坯料，再用號(hào)印刀將矩形臺(tái)階號(hào)印出來(lái)，最后砧子沿號(hào)印刀口將矩形臺(tái)階壓出的鍛造工藝。這種工藝操作難度很大，對(duì)操作人員的技術(shù)水平及設(shè)備狀況要求很高，往往因?yàn)闄E圓直徑大號(hào)印不齊以及號(hào)印深度淺、砧子壓出矩形臺(tái)階時(shí)尺寸難于控制導(dǎo)致該矩形臺(tái)階尺寸整體壓小，而使整個(gè)鍛件報(bào)廢。有時(shí)為了解決該問(wèn)題，有些鍛造廠也把兩部分合并鍛成一個(gè)大橢圓件，從而使生產(chǎn)成本加大。

圖1 拐臂鍛件成品圖Figure 1 The finished product drawing for crank arm forging

為了解決以上問(wèn)題，我廠利用制造成本較低的專用方形模具鍛造拐臂，該工藝成功解決了拐臂矩形臺(tái)階不易成形的問(wèn)題。

1 拐臂老鍛造工藝存在的問(wèn)題

在拐臂老鍛造工藝中，變形工序是第一火鐓粗，第二火拔長(zhǎng)，第三火下料并將坯料壓成橢圓形狀，第四火號(hào)印、壓出矩形臺(tái)階后平整成形。鍛造拐臂最關(guān)鍵的就是第三火及第四火工序。

當(dāng)使用號(hào)印刀號(hào)印時(shí)，由于橢圓直徑較大(約1 200 mm)，且與矩形中心偏心，在直徑方向的號(hào)印不規(guī)則。另一方面，因號(hào)印刀號(hào)印深度淺及壓矩形臺(tái)階時(shí)各個(gè)方向的送進(jìn)量不相等，使矩形臺(tái)階的成形尺寸很難控制，最后造成矩形臺(tái)階尺寸整體壓小且外形極不規(guī)則。

2 改進(jìn)后的新工藝

針對(duì)用老工藝生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，新工藝的重要改進(jìn)是在壓矩形臺(tái)階時(shí)用了專用模具。新工藝主要工序見(jiàn)表1。變形工序是第一火次鐓粗；第二火次拔長(zhǎng)；第三火次下料并將料壓成橢圓形狀；第四火次在料的上面放置專用模具，用砧子壓專用模具，將壓下量按工藝高度200 mm控制。吊下模具后，將矩形臺(tái)階外形用砧子整體修整，最后將圓形臺(tái)階滾圓成形。用此方法鍛造的拐臂合格率為100%，且鍛件外形極其規(guī)則便于后序加工。

表1 用專用模具鍛造拐臂的新工藝Table 1 The new forging process of crank arm with special mould

3 討論

一般鍛造拐臂的工藝都是將矩形臺(tái)階用號(hào)印刀號(hào)印出來(lái)，再沿著號(hào)印刀口用砧子向下壓出矩形臺(tái)階，這種號(hào)印成形的方法因鍛造過(guò)程操作難度大而不易控制矩形臺(tái)階的尺寸。從以往鍛造拐臂來(lái)看，在矩形臺(tái)階的尺寸相對(duì)于圓形臺(tái)階較小時(shí)能夠滿足加工要求，但在矩形的寬度及長(zhǎng)度較大時(shí)則根本滿足不了鍛件加工要求。

改進(jìn)后的新工藝采用了專用模具鍛造拐臂，鍛造操作方法簡(jiǎn)單，矩形臺(tái)階外形尺寸容易控制，尤其是矩形臺(tái)階的高度可由壓下量自由控制。只要在橢圓形的料上放置專用模具時(shí)，測(cè)量好放置位置，且砧子壓下時(shí)各個(gè)方向壓下量均勻，則可成功壓出矩形臺(tái)階，并使矩形臺(tái)階尺寸精確符合工藝要求。

根據(jù)鍛造經(jīng)驗(yàn)，在第三火次將料滾成橢圓時(shí)，必須保證橢圓的短直徑尺寸大于等于圓形臺(tái)階的直徑尺寸1 250 mm并保證及橢圓的長(zhǎng)直徑尺寸大于等于1 400 mm。

4 結(jié)論

(1)用專用模具鍛造拐臂的工藝可以成功解決矩形臺(tái)階不易成形的問(wèn)題。

(2)用專用模具鍛造拐臂的工藝解決了矩形臺(tái)階與下圓盤臺(tái)階中心不對(duì)稱的問(wèn)題。

(3)將料滾成橢圓時(shí)，必須保證橢圓的短直徑尺寸大于等于圓形臺(tái)階的直徑尺寸1 250 mm并保證橢圓的長(zhǎng)直徑尺寸大于等于1 400 mm。

(4)專用模具使矩形臺(tái)階的尺寸更加精確，利于后續(xù)加工。