車輪鍛件廠是如何進(jìn)行鍛造的?
在鍛造車輪鍛件的過程中,確定鍛造步驟是關(guān)鍵。首先要繪制車輪鍛件圖,設(shè)計每一工步毛坯尺寸和形狀。每一工步毛坯設(shè)計,通常都以一些車輪鍛件進(jìn)行類比,然后進(jìn)行簡單的體積計算,再結(jié)合設(shè)計人員的經(jīng)驗判斷確定,對于形狀復(fù)雜工步多的車輪鍛件,變形過程金屬流動情況憑經(jīng)驗并不能準(zhǔn)確判斷,往往還要靠新產(chǎn)品試制時進(jìn)行調(diào)試修改,這種方法調(diào)試周期長,人力物力消耗多是不能適應(yīng)市場變化和產(chǎn)品更新要求的。現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)和塑性有限元技術(shù)的迅速發(fā)展,國內(nèi)外已經(jīng)有比較成熟的軟件可供工藝過程模擬分析,特別是我國科技人員合作研制的可在微機(jī)上運(yùn)行的工藝分析軟件已經(jīng)在一批車輪鍛件制定工藝過程中應(yīng)用取得好的效果,已具備了推廣應(yīng)用的條件。
為提高生產(chǎn)率、保證工件質(zhì)量和改善勞動條件,鍛造生產(chǎn)線常采用鍛造機(jī)械手或機(jī)器人,在工藝設(shè)計時就必須考慮毛坯的夾持部位和夾持的穩(wěn)定性。為了保證鍛造溫度一致性減少氧化,鍛坯加熱,多選用感應(yīng)加熱。
通常熱車輪鍛件圖是按照冷車輪鍛件圖乘以熱膨脹量計算,但在精車輪鍛件各部分尺寸相差較多時,尺寸小的部位冷卻快,終鍛溫度會比尺寸大的部位有顯著差別,這時設(shè)計熱車輪鍛件圖不同部位可以取不同的熱膨脹系數(shù)。
按照上面的步驟進(jìn)行鍛造,可以提高車輪鍛件的精度,還可以節(jié)約材料降低加工費(fèi)用。鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
鍛造根據(jù)成行機(jī)理可以分為自由鍛、模鍛、碾環(huán)、特殊鍛造。自由鍛以生產(chǎn)批量不大的車輪鍛件為主,用簡單的通用性工具直接對坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的車輪車輪鍛件的加工方法。自由鍛的基本工序主要有鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移及鍛接等。模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛。金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得車輪車輪鍛件,模鍛一般用于生產(chǎn)重量不大、批量較大的零件。碾環(huán)是指通過專用設(shè)備碾環(huán)機(jī)生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件,主要用來生產(chǎn)汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方式,這些方式都比較適用于生產(chǎn)特殊形狀的零件。根據(jù)成行機(jī)理選擇不能的鍛造方式進(jìn)行加工,當(dāng)然這些方法并不是獨立存在的,他們互相依存鍛造,鍛造的方法都有什么發(fā)揮著很重要的作用。
鍛造用料除了通常的材料,如各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金之外,鐵基高溫合金,鎳基高溫合金,鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成,只是這些合金由于其塑性區(qū)相對較窄,所以鍛造難度會大,不同材料的加熱溫度,開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴(yán)格的要求。
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