一料多鍛模鍛法如何應(yīng)用

文章來(lái)源：sjzwx 更新時(shí)間：2015-06-08 09:37:22

    (1)一模多鍛一模多鍛可提高鍛模的使用功能與經(jīng)濟(jì)性及鍛造效率，但也會(huì)增大鍛模尺寸和設(shè)備噸位，當(dāng)鍛模尺寸和設(shè)備噸位不足時(shí)，則極易導(dǎo)致成形難和鍛造效率低等。調(diào)速錘為單件重量<0．2kg的小型模鍛件(見圖1)，零件采用合金鋼12CrNi3A~高溫合金GH4080A兩種材料，其模鍛成形方式具有明顯差異。12CrNi3A鋼模鍛成形的約束條件少，模鍛工藝性較好，適宜一模多鍛、調(diào)頭模鍛、連續(xù)多鍛和多件合鍛等。在一模多鍛時(shí)，可實(shí)現(xiàn)一料兩鍛或料三鍛；或在調(diào)頭模鍛后再一模多鍛時(shí)，可實(shí)現(xiàn)一料四鍛或一料六鍛。高溫合金GH4080A模鍛成形的約束條件極多，如塑性低、變形抗力大、粘附力大、對(duì)加熱速率敏感性強(qiáng)、鍛造溫度范圍窄、始終鍛溫度要求嚴(yán)格、導(dǎo)熱率低、對(duì)應(yīng)變速率和應(yīng)力狀態(tài)敏感性強(qiáng)、冷作硬化傾向明顯、再結(jié)晶溫度高且速度慢、臨界變形程度范圍寬及在加熱和模鍛時(shí)不發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變等不利因素，模鍛工藝性極差，不適宜一模多鍛、調(diào)頭模鍛、連續(xù)多鍛、復(fù)合模鍛和多件合鍛等，只適宜一料一鍛。

    (2)連續(xù)多鍛指在同一套鍛模上將一件坯料分段模鍛≥1件鍛件以后再用切斷模膛將該鍛件從坯料上切斷分離，依次再鍛造和再切斷分離以獲得≥3件鍛件的一種模鍛成形方法。連續(xù)多鍛可充分有效利用鉗夾頭以節(jié)約原材料，但最后成形的鍛件溫度較低和不易切斷，又會(huì)影響鍛件質(zhì)量、鍛造效率和鍛模使用壽命。銷軸鍛件(見圖2)連續(xù)多鍛的工作過(guò)程為：拔長(zhǎng)一滾擠一終鍛一切斷一拔長(zhǎng)一滾擠一終鍛一切斷一拔長(zhǎng)一滾擠一終鍛，即先將坯料的第1段依次拔長(zhǎng)、滾擠和終鍛，然后將成形的第1件鍛件在切斷模膛上切斷；然后再將坯料的第2段依次拔長(zhǎng)、滾擠和終鍛，然后將成形的第2件鍛件在切斷模膛上切斷；最后再將剩余坯料的第3段依次拔長(zhǎng)、滾擠和終鍛。銷軸連續(xù)多鍛可實(shí)現(xiàn)一料三鍛，可最大限度地減小鉗夾頭體積。

    (3)調(diào)頭模鍛指在同一套鍛模上將一件坯料先模鍛成形≥1件鍛件(或先成形坯料一部分)以后再將鍛件前后調(diào)頭模鍛再成形≥1件為另一鍛件(或后成形坯料另一部分)以獲得≥2(或≥1)件(種)鍛件的一種模鍛成形方法。調(diào)頭模鍛可充分有效利用鉗夾頭以節(jié)約原材料，鍛造效率較高，但鍛件坯料在調(diào)頭后的溫度低，對(duì)鍛模使用壽命和鍛件質(zhì)量有一定的影響。連接頭鍛件(見圖3)調(diào)頭模鍛的工作過(guò)程為：拔長(zhǎng)一終鍛一調(diào)頭終鍛，即先將坯料中間部分拔長(zhǎng)后再將坯料的一半終鍛成形為1件鍛件，然后再用鉗子夾住鍛件前后調(diào)頭將坯料的另一半終鍛成形為另一件鍛件，以實(shí)現(xiàn)一料兩鍛。連接頭調(diào)頭模鍛可達(dá)到小無(wú)鉗夾頭、鍛造效率高、鍛模使用壽命高及鍛件質(zhì)量一致性好等效果。

    (4)復(fù)合模鍛指將一件坯料在一套鍛模上一次性復(fù)合模鍛成形后以獲得≥2件(種)不同形狀、尺寸及性能鍛件的一種模鍛成形方法。復(fù)合模鍛可最大限度地提高鍛件材料利用率，具有“投入最小化、回收利用最大化、資源能源使用率最大化和對(duì)環(huán)境改變最小化”的特點(diǎn)。但大鍛件與小鍛件復(fù)合模鍛成形的形狀和尺寸較難匹配。齒輪復(fù)合模鍛成形(見圖4)的過(guò)程為：將坯料1復(fù)合模鍛為大齒輪鍛件2、小齒輪鍛件4和螺母墊片鍛件5。齒輪復(fù)合模鍛實(shí)現(xiàn)了一料三鍛，從輸入到輸出符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化、再利用和再循環(huán)”的3R操作原則，可降低原材料消耗12％。

    (5)廢料再鍛指在模鍛≥1件鍛件以后再利用該鍛件的沖孔連皮或鉗夾頭等l件廢料再模鍛以再獲得≥1件(種)不同形狀和尺寸小鍛件的一種模鍛成形方法。廢料再鍛可最大限度地提高齒輪鍛件材料利用率，具有更精、更凈、更省的特點(diǎn)。但再鍛廢料較難與新鍛件的材料牌號(hào)、形狀與尺寸或體積等相匹配。齒輪廢料再鍛(見圖5)過(guò)程為：先將坯料1模鍛成形為齒輪鍛件3和大齒輪沖孔連皮2，再利用沖孔連皮2廢料模鍛成形為止推墊鍛件6，最后將止推墊鍛件6的沖孔連皮5再?zèng)_切或機(jī)加為螺母墊片8。齒輪廢料再鍛實(shí)現(xiàn)了一料三鍛和大齒輪沖孔連皮廢料的循環(huán)再利用，可降低原材料消耗12％。

    (6)多件合鍛指用1件坯料將≥2件(種)鍛件合為一體模鍛后再通過(guò)鍛切、鋸切或線切割等方法切斷分離的一種模鍛成形方法。多件合鍛可減少鍛件和鍛模品種，不同鍛件具有相同的材料牌號(hào)和批次，以及相同或相近的力學(xué)性能。但所獲得的每一種鍛件在鍛造與機(jī)加工后的總合格品率不相同時(shí)，每一種鍛件的最終數(shù)量難以做到一一對(duì)應(yīng)，還可能會(huì)增大鍛模尺寸，增大模鍛設(shè)備噸位以及影響模鍛效率。396柴油機(jī)連桿鍛件為連桿和連桿蓋兩件一體合鍛成形(見圖6)，采用順序成形模鍛法和反變形模鍛法原理優(yōu)化鍛模設(shè)計(jì)，有效改善了模鍛工藝性，減少了鍛造工序數(shù)量，降低了鍛造能耗，確保了鍛件力學(xué)性能和質(zhì)量一致性好，實(shí)現(xiàn)了省力和省時(shí)成形(在相對(duì)打擊能量較小的3t模鍛錘上的模鍛成形效果超過(guò)了在5t模鍛錘上的模鍛成形效果)。