張明橋
(貴州航天新力鑄鍛有限責(zé)任公司,貴州 遵義 563000)
長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件一般是用于傳動(dòng)軸,它作為機(jī)器設(shè)備的核心部件和關(guān)鍵部件,是重型設(shè)備制造的基礎(chǔ)部件,對(duì)于它的質(zhì)量要求是極高的。長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的生產(chǎn)主要包括鍛前加熱、鍛造過(guò)程以及鍛后的熱處理。大型鍛件的生產(chǎn)是多部門(mén)的協(xié)作生產(chǎn),所以在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有很多的影響因素。因此,必須要制定合理的自由鍛造工藝,通過(guò)合理的加熱規(guī)范來(lái)保證鋼錠在加熱過(guò)程中的安全,并且減少加熱的時(shí)間來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的目的,再通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚磉^(guò)程,以獲得滿(mǎn)足要求的零件,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展。
長(zhǎng)軸類(lèi)零件一般安裝在機(jī)器中最關(guān)鍵的部位,在工作過(guò)程中,它受力沉重并且復(fù)雜,因此不允許存在孔隙,并且需達(dá)到要求的性能。大型鍛件一般采用鋼錠作為原材料,然后通過(guò)鍛造和熱處理等一系列工藝,得到所需要的零件。鋼錠的生產(chǎn)過(guò)程主要是冶煉、注錠,由于鋼錠凝固的特性和冶金的特性,就決定了在鋼錠中會(huì)必然存在孔隙、偏析、夾雜等缺陷,而且缺陷隨著鋼錠的重量的增加而增加。為了獲得滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品我們要解決三個(gè)方面的問(wèn)題,首先要消除鋼錠本身的冶金缺陷,其次是要獲得大小比較均勻的細(xì)晶粒組織,三是要實(shí)現(xiàn)鍛件的力學(xué)性能的定量定向分布。長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的質(zhì)量不僅是工業(yè)發(fā)展的需要,更是操作人員人身安全的保障。自由鍛造工藝以它自身所具有的使用工具簡(jiǎn)單、靈活性較大以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),可以滿(mǎn)足傳統(tǒng)鍛造工藝所不具備的特點(diǎn),改善傳統(tǒng)鍛造工藝中的缺陷。提高長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的自由鍛造工藝,分析經(jīng)過(guò)熱處理之后的大型鍛件,得到大小比較均勻的細(xì)晶粒組織,生產(chǎn)出符合要求的零件形狀,并且減小甚至消除鋼錠本身內(nèi)部的缺陷,從而提高大型鍛件的綜合性能,滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)的發(fā)展對(duì)長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的需要,促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的健康、良性、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的鍛造過(guò)程主要包括圧方、拔長(zhǎng)和倒棱滾圓等工序。采取九十度V型砧圧方,采取一百二十度V型砧倒棱滾圓。
拔長(zhǎng)工藝在整個(gè)長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件的鍛造過(guò)程中擁有比較大的比例,它對(duì)鍛件質(zhì)量的影響也是比較大的,所以,在確保大型鍛件的質(zhì)量的前提下,要盡可能地提高拔長(zhǎng)的效率。平砧拔長(zhǎng)所需要的鍛造力要比九十度V型砧小百分之三十,并且制造起來(lái)比較方便。因此,在選擇拔長(zhǎng)類(lèi)型時(shí)要根據(jù)實(shí)際所使用的設(shè)備情況來(lái)定。在使用平砧拔長(zhǎng)時(shí),要先把圓形截面坯料經(jīng)過(guò)鍛打形成矩形截面,然后再把矩形截面的坯料拔長(zhǎng)一定的尺寸,進(jìn)而鍛打成八邊形截面,最后再滾成圓形。在實(shí)際使用設(shè)備時(shí),要根據(jù)實(shí)際的使用設(shè)備情況,其上砧要固定在動(dòng)力頭上,為不可拆卸的平砧,而下砧則可以根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行調(diào)整和替換,進(jìn)而選擇合適于長(zhǎng)軸鍛件成形的鍛造工藝方法。
適宜的鍛造溫度范圍是確保金屬在這個(gè)溫度范圍內(nèi)擁有比較高的可塑性和比較小的變形抗力,同時(shí)還要能夠使鍛造出的鍛件符合所需要的組織和性能。在這個(gè)前提下,鍛造的溫度范圍要盡可能地取的寬一些,盡量減少鍛打火次,減少能耗,進(jìn)而提高生產(chǎn)效率,以便于進(jìn)行方便操作。在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中,為了防止由于展寬過(guò)多而出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力所產(chǎn)生開(kāi)裂的現(xiàn)象,通常采取“兩輕一重”的操作辦法,同時(shí)避免在同一個(gè)地方進(jìn)行反復(fù)錘擊。合理的進(jìn)行每一火次的鍛打,這樣不僅確??梢杂行У叵牧蟽?nèi)部的缺陷,最大可能的減少材料以及工時(shí)的浪費(fèi),而且更加合理的分配了各個(gè)工步的變形量,并且有利于減小鍛造變形力。從而根據(jù)所需要的成形的鍛件的形狀和火次的分配,制定中間軸鍛造所需要的工藝卡片。
為了保證大型鍛件的鍛造表面的光滑,鍛件端部的送進(jìn)量一般要小于砧寬的零點(diǎn)七五倍。為保證生產(chǎn)效率,第一火選定的相對(duì)送進(jìn)量為零點(diǎn)七五,其余火次選取選定的相對(duì)送進(jìn)量為零點(diǎn)七零。大鍛件的鍛造是為了鍛合空洞,通常選用寬砧鍛造的辦法,但是會(huì)由于拔長(zhǎng)加工需要采用較大的打擊能量設(shè)備,使對(duì)設(shè)備的投資增加。對(duì)電液錘實(shí)行宅砧鍛打,使其與設(shè)備所需的打擊能量相匹配。同時(shí),在坯料的端部出現(xiàn)變形時(shí),要確保有充足的被壓縮長(zhǎng)度以及比較大的壓縮量,減小由于拔長(zhǎng)的送進(jìn)量小,而使表面金屬出現(xiàn)變形,從而保證大型鍛件的質(zhì)量,確保施工的順利進(jìn)行以及操作人員的人身安全。
長(zhǎng)軸類(lèi)大鍛件的鍛造要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需要以及加熱設(shè)備的情況來(lái)制定鍛造工藝。針對(duì)實(shí)際情況來(lái)分析大型鍛件的截面應(yīng)力的分布和表面溫度場(chǎng)以及鍛造力和拔長(zhǎng)效率。試驗(yàn)證明,通過(guò)選取合理的鋼錠以及采用合適的平砧圧方、倒棱滾圓以及拔長(zhǎng)等一系列工序,來(lái)實(shí)現(xiàn)用小設(shè)備鍛造出大噸位的長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件。合理的鍛造工藝鍛合了鋼錠的內(nèi)部縮孔以及疏松等缺陷,使所獲得的長(zhǎng)軸類(lèi)大型鍛件通過(guò)鍛造后調(diào)質(zhì)熱處理從而得到較高的綜合力學(xué)性能。從分的發(fā)揮自由鍛造工藝的使用工具簡(jiǎn)單、靈活性較大以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)軸類(lèi)大鍛件的發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。
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