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1、2005年第2期(总108期)筒形锻件成型经验张铁锋许四海(中国第一重型机械集团公司,黑龙江161042)摘要:介绍了筒型锻件的生产工艺。对缩口成型法的算料和注意事项提出了自己的看法。关键词:筒形锻件;成型工艺;缩口成型中图分类号:TG316文献标识码:ATheFormingExperiencefortheBarrel-typeForgingsZhangTiefeng,XuSihaiAbstract:Thebarrel-typeforgingmanufacturingprocesshasbeendesc
2、ribedinthisarticle.Meanwhiletheauthorhaspresenteditsownidealofmaterialbudgetforneckingdownformingmethodaswellastheprecautions.Keywords:barrel-typeforging;formingprocess,neckingdownforming热温度、设备配套程度、操作人员的技术水平等。1筒形锻件的各种形式3缩口成型法的算料常见的筒形锻件可分为4种形式:直筒形锻件、一端带法兰的
3、筒形锻件、内孔直径不同的筒形筒形锻件采用缩口成形时,在无法增添内芯锻件、两端带法兰的筒形锻件,如图1所示。的情况下,其缩口变形的过程中,不仅长度要有所延伸,而且对芯轴伸缩量要进行较为严格的计算,这就为筒形锻造的算料带来不便。实际生产中,为了保证锻件质量,应切除钢锭的冒口和底部,切除量根据钢锭的具体情况而定。下面对一典型缩口锻件的算料作简要介绍,锻件图见图2。图1筒形件形式Fig.1Theshapeofthebarrel-typeforging图2典型缩口锻件2筒形件常用的锻造工艺方案Fig.2The
4、typicalneckingdownforging(1)直筒成型法根据体积不变的原则有:直筒是筒形锻件中最常见的形状,其自由锻G=/4L(D-d)(D+d)g;变形工序一般为:下料→镦粗→冲孔→芯轴拔长。G=/4L(D-d)(D+d)g;此方法的最大优点是操作简单,易于成型。G=G(2)缩口成型法根据我厂的生产情况和实践经验,总结出如下关系:缩口成型法也是自由锻生产筒形锻件的一种主要方法,其变形工序较为复杂:下料→镦粗→冲G=(1.2~1.3)G;孔→芯棒拔长→上三角→局部成型
5、→缩口成型。L=(0.92~0.95)L;其优点是:降低了生产成本,适用于多件或较大锻D=(1.17~1.20)D;式中,G为锻件质量(kg);L为锻件长度(m);D件产品的生产。但是操作难度高,难以控制坯料为锻件外径(m);d为锻件内径(m);G为锻坯质的纵向延伸,对外部各种因素要求较高,比如:加量(kg);L为锻坯长度(m);D为锻坯外径(m);33收稿日期:2005-01-14d为锻坯内径(m);g=7.8510kg/m。32大型铸锻件作用,空心件端部呈喇叭形状,下一次压缩时端部4锻造时
6、需注意的问题孔壁与芯轴间的间隙比其它部分大;端部被压缩我们采用的缩口法锻造工艺过程见表1所时,切向拉应力很大;端部金属与冷空气长时间接示。触,降温较大,塑性较低。表1工艺过程因此,为提高拔长效率和防止孔壁产生裂纹,Table1Theprocess对于厚壁锻件(t/d>0.5),一般采用上平砧和下工序变形示意图V型砧;对于薄壁空心锻件(t/d0.5),上、下均采用V型砧。有时上、下都用平砧,但必须先锻压钳口、Ⅰ成正八方再进行拔长,达到一定尺寸后锻成圆形。拔长下料为了防止孔壁裂纹的产生,锻件端部锻造终了的温
7、度应比一般的终锻温度高100~150;锻坯料镦Ⅱ造前芯轴应预热到150~250。但是在实际生粗冲孔产中,常常将坯料的加热温度稍微提高一些,而不去预热芯轴。这样容易导致芯轴被咬住,芯轴芯轴拔长拔长后取不出芯轴的严重问题。为避免芯轴被Ⅲ上三角咬住,常采取以下措施:①芯轴制造时作出一定的斜度,一头有凸缘,表面加工较平滑,工作时涂油及石墨、玻璃粉作润Ⅳ局部成型滑剂;②生产时按图3中的顺序拔长,使锻件孔壁与芯轴间形成间隙,尤其最后一遍拔长时应特别引起操作人员的注意。Ⅴ缩口成型如果芯轴被咬住,可将锻件放在
8、平砧上,沿轴线轻压一遍,然后翻90再轻压,使锻件内孔扩大一些,即可取出芯轴。在锻造过程中由于材料的强度随温度升高呈下降的趋势,芯轴拔长过程的主要质量问题是孔内壁裂纹(尤其是端部孔壁)和壁厚不均。为使锻件壁厚均匀和端面平整,坯料加热温度应当均匀,操作时每次转动的角度也应尽量均匀。孔壁裂纹产生的原因是:经一次压缩后内孔图3拔长顺序示意图扩大,转一定角度再一次压缩时,由于孔壁与芯轴Fig.3Thes
