歪头连杆制坯辊锻模具设计
辊子类锻件成形模具设计

辊子类锻件成形模具设计
周斌
【期刊名称】《金属加工:热加工》
【年(卷),期】2014(000)015
【摘要】辊子类锻件是目前锻造生产厂最常见的锻件产品之一.在国民经济飞速发展的今天,我国锻造技术,特别是锻造模具设计及应用上取得了丰硕成果.但与国外先进技术相比,尤其在根据产品类型及生产环境选取适合的模具方面,还存在不小差距.笔者根据生产经验,对辊子类锻件的生产模具进行了创新设计.
【总页数】3页(P75-77)
【作者】周斌
【作者单位】中国第一重型机械集团公司,水压机锻造分厂
【正文语种】中文
【相关文献】
1.内接头锻件成形工艺分析与模具设计
2.泥浆泵阀体锻件成形工艺及模具设计
3.内接头锻件成形工艺分析与模具设计
4.对半压板锻件的成形工艺与模具设计
5.一种提高半崮态锻件质量的模具设计方法及成形工艺
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基于自由锻的大型连杆体胎模锻工艺设计

基于自由锻的大型连杆体胎模锻工艺设计基于自由锻的大型连杆体胎模锻工艺设计文/李伟阳,康海鹏,朱保亮,李大乔·宝鸡石油机械有限责任公司热工分公司本文针对特殊的大型连杆体,在不适合模锻的情况下,设计出一种自由锻结合胎模锻的锻造工艺,利用胎模锻出连杆体的杆部和球形头部,再自由锻锻出连杆体头部,使整个连杆体外形接近零件,避免锻件流线机加工时被切断,设备和模具投入小、锻件重量轻、机加工余量少,锻件力学性能更优越。
背景介绍连杆体在传递力的过程中,承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力,这就要求连杆体具有高的强度、韧性和疲劳性能。
由于模锻成形接近最终产品几何形状和尺寸精度,同时可以改善其组织,获得更高的力学性能,所以在连杆体生产中占据主导地位。
模锻连杆体具有大批量、小规格的特点,对于某些大尺寸连杆体需要投入大型的模锻设备和模具才能完成。
本文针对小批量、结构简单、尺寸大的连杆体,设计出一种在自由锻基础上结合胎模锻的锻造工艺,可以锻造出接近零件外形的连杆体毛坯,减少锻件重量和机加工余量,满足设备模具的较小投入,具有显著的经济效益。
零件结构和工艺性分析图1为连杆体零件示意图,总长1298mm,厚度150mm,重量270kg,材料42CrMo。
分析其结构:可以分为大方形头部,圆形杆部和拍扁的球形小头部。
与传统连杆体相比,杆部没有工字凹槽,有利于胎模成形,大头部重量大,结构简单,适用于自由锻成形,小头外圆部为球形,可以通过球形模摔球后拍扁成形。
锻造工艺设计锻造过程如下:下料→加热→粗拔长杆部台阶→加热→分料模分料→杆部摔模拔长杆部→拍扁锻方大头部→加热→模锻球形小头→拍扁球形小头→精整→正火。
根据锻件重量和尺寸,确定在3t电液锤上锻造,整个锻造过程分3火次完成,分料时由于杆部直径相对较小(φ145mm),重量小,为了能更准确地分料,用分料模来限制金属流动,然后杆部在杆部摔模内成形,保证了杆部的尺寸和表面质量。
连杆的模锻工艺及模具设计

连杆的模锻工艺及模具设计任务书1.课题意义及目标意义:通过本课题的研究,培养学生综合运用所学知识的能力及用基本知识和专业知识解决生产中实际问题的能力,培养学生探索未知开拓创新的科学精神以及从事工程实践的基本能力。
目的:根据开式模锻成形理论和连杆零件图的要求,结合连杆锻造的技术和特点,对连杆锻造工艺进行具体分析,确定合理的连杆模锻工艺。
以所学专业为基础,以实用为目的,通过对连杆锻造工艺的分析及相关参数计算,进行模具设计。
2.主要任务1)、完成开题报告2)、零件图和模具装配图3)、设计说明书一本4)、电子资料一份3.主要参考资料[1]崔柏伟.发动机连杆模锻工艺及模具[J].机械工程师,2007,12:87-88 .[2]张昌明.铝合金连杆模锻工艺研究[J].机械设计与制造,2008,11:105-106.[3]刘昱虹.大型连杆锻造成形工艺分析[J].锻压机械,2000,35,04:25-26[4]陈晓华.典型零件模具图册[M].机械工业出版社,2006.审核人:年月日连杆的模锻工艺及模具设计摘要:本次毕业设计主要是对给定的连杆进行分析,然后进行锻件图的设计,确定锻锤吨位,然后选择模锻工步,再计算毛坯,确定坯料的尺寸,设计拔长模膛和滚压模膛,设计终锻模膛和预锻模膛,还需要设计锁扣、燕尾、键槽等。
本设计还涉及PROE、CAD软件,还有绘制表格,生成曲线图。
最后绘制了零件图和模具装配图。
通过这次设计,让我巩固了我大学所学的知识,受益良多。
关键词:连杆,模膛Abstract:The graduation project is mainly on a given link is analyzed and then design forging figure, and then select the forging step, and then calculate the blank determine the blank size, design stretching grooves and rolling grooves,determine the tonnage hammer,design the final forging die bore and blockers bore, also I need to design lock, dovetail, keyway and so on. This design also involves PROE, CAD software, and draw tables, generate graphs. Finally, draw spares and mold assembly drawing. Through this design, let me consolidate my knowledge of the university,and I benefited a lot. Keywords: link, bore1 前言 (3)2 锻件图的设计 (4)2.1 分模位置 (4)2.2 估算零件质量 (4)2.3 锻件形状复杂系数S (4)2.4 确定加工余量 (5)2.5 锻模斜度 (5)2.6 确定锻件公差 (5)2.7 锻件圆角半径 (5)2.8 冲孔连皮 (6)2.9 冷锻件图 (6)3 确定锻锤吨位 (8)4 飞边槽的确定 (9)5.1 计算毛坯图 (10)5.2 计算毛坯图的分析利用 (13)6 坯料的尺寸确定 (14)6.1 坯料体积和重量 (14)6.2 坯料规格的确定 (15)7 模锻工步选择 (16)8 拔长模膛 (17)8.1 作用 (17)8.2 型式 (17)9 滚压模膛设计 (19)9.1 作用 (19)9.2 型式 (19)9.3 纵向截面形状设计 (19)9.4 宽度B (21)9.5 尾部及钳口 (21)10 终锻模膛 (23)10.1 热锻件图设计 (23)10.2 钳口设计 (24)11 普通锁扣设计 (25)12 模锻锤的锻锤参数 (26)13 燕尾 (27)14 锻模结构设计 (28)14.1 模膛的布置 (28)14.2 模膛中心的确定 (28)14.3 模膛壁厚确定 (28)14.4 模块尺寸的确定 (29)14.5 模锻材料的选择 (29)14.6 连杆模锻工艺流程的最终确定 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1前言连杆指的是在机构中的两端分别和主动、从动构件连接,用来传递运动的杆件。
汽车前轴制坯辊锻工艺分析与模具设计

本T 丝杠传动系;WESTWIND 主轴系统(转速100kprm/min ,可调);X 、Y 、Z 向运动速度40m/min (可调);钻孔精度±0.02mm ;下钻频率(70~80)次/min;加工对象:材料:45号钢;孔数:59个;孔径数:3种(Φ4mm ,Φ6mm ,Φ8mm )。
图3汽车钢圈隔离扣塑料模具顶针板的加工示意图从实验数据,如表1所示,可以看出,优化处理后的路径明显得到改善,提高实际加工效率15.6%。
若是在一模穴数多、单件孔数特别多的情况下,改进效果更加明显。
5结论作者面向工程应用提出了一种算法,用以解决塑料模具顶针板孔群加工时的轨迹优化问题。
该算法应用数学上的“便宜”算法,经过实例验证,该方法优化的刀具路径和原始的未经处理的路径相比,大大缩短了加工时间。
但由于考虑到生产的实际问题,这一算法所得到的结果只是近似的,尚需进一步提高算法的效率和性能,用以解决海量顶针板孔加工的轨迹优化问题。
表1实验数据分析孔径(mm)孔数(个)主轴转速(kprm/min )进给速度(m/min )优化前路径(mm )优化后路径(mm )缩短路径(mm )埭44840301487.61279.3208.3结论:优化前路径总长2412.5mm ,优化后路径总长2063.2mm ,共缩短376.3mm ,相比提高了实际加工效率15.6%。
埭683060520474.845.2埭832580440.9282.1122.8参考文献1周永泰.国际视野下的中国塑料模具业[J ].国外塑料,2007(5):45~472李和,平吴霞.现代模具行业现状与发展趋势综述[J ].商场现代化,20073周永泰.中国模具行业面临的机遇与挑战[J ].航空制造技术,2007(4):64~664塑料模具———模具业未来的佼佼者[J ].现代制造,2006(4):645塑料模具业持续高速发展[J ].现代制造,20076王英章,李坚,徐宗俊.TSP 改进算法及在PCB 数控加工刀具轨迹中的应用[J ].重庆大学学报,2004(12):80~817王树禾.图论及其算法[M ].合肥:中国科学技术大学出版社,1990文章编号:1001-3997(2010)10-0243-03埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭1引言前轴是汽车承受载荷较大的重要保安件之一,要求具有较高的强度和疲劳寿命。
辊锻模具设计的理论及试验研究

第2 3卷
第 1期
大
连
铁
道 学
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Байду номын сангаас
学
报
Vol23 No 1
2 0 年 3月 0 2
J 0URNA L OF DALI AN RAI W A Y NSTI L I TUTE
Ma 20 2 r 0
文章编号 :1C 17 2 o) 10 ".4 0O一 0(o2 0 .090 6 /
辊锻模具设计 的理论及试 验研 究
运 新兵 ,侯 英玮
( 大连铁 道学院 材科科学 与工程系,辽宁 大连 1 6 2 ) 1 0 8
摘
要 :通过对辊锻模 具与锻件的啮合运动分 析, 推导出了由锻件 轮廓方 程确 定模具 型 槽方程 的理 论 公式
并通过试验对该公式进行了验证 .
关键词:辊镀;模 具设计 ;啮合运动 中围分类号 :T 1l G35 3 文献标识 码:A
T ert a m x ei na td fRo 0 I eD s n hoe cla lE pr tlSu y o B F 唧 I Di ei i me g g
YUN xm ・ ig HOU  ̄ig w ̄ bn , n- i
印t fMa a c o mil  ̄s ad E n 血 gDa a s yI i l R m a mt ̄  ̄a t Da l 儿6地 a n ha Q a】
状 基 本上 不再改 变 . 因此 ,锻 件 轮 廓 曲面 c 由模
具 型槽 曲 面 C唯 一确 定 . 在 此啮合 运 动 中,模 具 上 的点 与 锻 件上 的
锻 件移 动 的距 离为 :
对应点 A 在接 触位 置 时是 重合 的,并 且 c曲面 与 c 曲面 在接触 点所 组 成 的 线 处 相切 ,模 具 与 锻
连杆零件中锤锻模的结构设计分析

连杆零件中锤锻模的结构设计分析【摘要】精锻技术是先进制造技术的重要组成部分,也是汽车工业、工程机械行业中应用广泛的制造工艺方法。
可以加工净形连杆零件,如热精锻、冷锻和温锻都是应用了发展很快的精密塑性成形技术。
连杆中锤锻模的结构设计对锻造结果有着很大的影响,因此本文对其进行了研究。
【关键词】锻造技术;锤锻模;结构设计锤锻模的结构设计对锻件品质、生产率、劳动强度、锻模和锻锤的使用寿命等有很大的影响。
锤锻模的结构设计应着重考虑模膛的布排、错移力的平衡以及锻模的强度、模块尺寸、导向等。
1、模膛的布排模膛的布排要根据模膛数以及各模膛的作用和操作方便安排。
锤锻模一般有多个模膛,终锻模膛和预锻模膛的变形力较大,在模膛布置过程中一般首先考虑模锻模膛。
1)终锻与预锻模膛的布排(1)锻模中心与模膛中心锻模中心:锤锻模的紧固一般都是利用楔铁和键块配合燕尾紧固在下模,如图1所示。
锻模中心指锻模燕尾中心线与燕尾上键槽中心线的交点,它位于锤杆轴心线上,应是锻锤打击力的作用中心。
模锻中心:锻造时模膛承受锻件反作用力的合力作用点叫模膛中心。
模膛中心与锻件形状有关。
当变形抗力分布均匀时,模膛(包括飞边桥部)在分模面的水平投影的形心可当作模膛中心,可用传统的吊线法寻找。
变形抗力分布不均匀时,模膛中心则由形心向变形抗力较大的一边移动。
(2)模膛中心的布排当模膛中心与锻模中心位置相重合时,锻锤打击力与锻件反作用力在同一垂线上,不产生错移力,上下模没有明显错移,这是理想的布排。
当锻模模膛中心与锻模中心偏移一段距离时,锻造时会产生偏心力矩,使上下模产生错移,造成锻件在分模面上产生错差,增加设备磨损。
模膛中心与锻模中心的偏移量越大,偏心力矩越大,上下模错移量以及锻件错差量越大。
因此终锻模膛与预锻模膛布排设计的中心任务是最大限度减少模膛中心对锻模中心的偏移量。
由于锻模有预锻模膛,所以两个模膛中心一般都不能与锻模中心重合。
为了减少错差、保证锻件品质,应力求终锻模膛和预锻模膛中心靠近模锻中心。
连杆零件锤上锻模工艺及模具设计

2.7 热锻件图 2.8 飞边槽 作用:容纳多余金属,对锻造时飞边起缓冲作用
飞边槽设计
2.9 钳口 2.10 吨位计算 2.11 终段 型腔建模
选取最大截面处分模 2.2 余量及公差 由《模锻简明设计手册》可确定模锻件长度,宽度,高度的公差 长度公差:+1.3������������ − 0.7������������ 宽度公差:+1.1������������ − 0.5������������ 高度公差:+1.2������������ − 0.6������������ 大小头的加工余量为:1.7~2.8������������ 水平尺寸加工余量为:2.0~2.5������������ 2.3 拔模斜度 查设计手册可得本次零件的拔模斜度为7° 2.4 冲孔连皮 一般情况下孔径大于 30mm 的时就需要考虑冲孔连皮,连皮厚度可按以下 操作
ℎ < 0.4������������ = 0.12������ + ������������������������������ = 1.35������������ ������������������������ = 0.65������������
2.5 圆角 一般锻件圆角为 1mm,1.5mm,2mm,2.5mm 等数值 该锻件大段去 2mm 圆角 小端部位取 3mm 圆角 2.6 终段件与零件之间的比较“连杆零件来自上锻模工艺及模具设计”基本流程
“连杆零件锤上锻模工艺及模具设计”基本流程
1. 连杆零件分析 1.1 锤上模锻的特点及设计方法 特点: ①工艺灵活, 适应性广, 可以生产各类复杂锻件; 可单型槽模锻, 也可多型槽模锻;可单件模锻,还可多件模锻或一料多件连续 模锻; ②锤头的行程、打击速度和打击能量均可调节; ③冲填型槽能力强; ④可以提高零件的使用寿命; ⑤生产效率高; ⑥模锻件机械加工余量小,材料利用率高,锻件生产成本较低; 设计方法:1.锻件图设计;2.计算锻件的主要参数;3.锻锤吨位的确定;4.确定 飞边槽的形式和尺寸;5.终锻模膛的设计;6.预锻模膛设计; 7.绘制计算毛胚图;8.制胚工步选择;9.确定胚料尺寸;10. 其他模膛设计;11.模锻结构设计;12.模锻工艺流程设计。 1.2 零件的基本特征 连杆: 作用是传递活塞与曲轴间的作用力,并将活塞的往复运动变成曲 轴的旋转运动。 连杆为模锻件, 由连杆小头、 杆身和连杆大头组成,
机车精锻连杆的调头辊锻制坯工艺

机车精锻连杆的调头辊锻制坯工艺徐春国任广升刘桂华沈智摘要在中心距1000mm的辊锻机手上安装专用调头装置提高材料利用率关键词对铁路运输和铁路机车性能的要求不断提高为160mm根据辊锻工艺要求中间部分延伸系数为4.55中间部分需要4道次拔长考虑到调头后中间杆部和大头杆部的变形可在相同的辊锻模中成形每道次模具宽度约为260mm½â¾öÕâһì¶ÜÖ»ÓÐÁ½ÖÖÑ¡ÔñÁô³ö90~100mm长作为夹钳料头但料头重量为14.1~15.7kg¼´Ê¹¼ÐǯÁÏÍ·×÷ΪÁ¬¸ËС¶ËÒ»²¿·ÖÔÚÄ£¶Íʱ±äÐÎ每件因此而增加成本40~80元左右对于大批生产来说另一种办法是采用掉头辊锻通过设计完成如图所示的制坯任务使飞边分布合理收到综合经济效益因采用掉头辊锻可节约材料费80~160万元 夹头参与后续锻造成形的辊锻毛坯形式四道次辊锻图3 不同夹头形式用料比较图 显然第二种选择是合理的将给工艺设计增加了难度并在控制上增加新的要求尚需考虑如何安排掉头最合理如何安排辊锻模孔型的重复使用等这一辅助机械手动作要求准确灵活快速在辊锻机器人上应增加一个小夹钳口这一小夹钳应与主夹钳合理配合在控制上后退夹持与张开等动作的控制及辅助机械手与辊锻机器人的顺序控制辊锻机器人的控制也复杂得多增加了辊锻机的工作能力大大提高了材料利用率2 辊锻制坯工艺过程 制坯辊锻工步图如图4所示关于16V 型柴油机连杆锻造工艺四套辊锻模具拔长六道次工序这个动作的完成需要在辊锻机的前面设置一台转向机械手并与Φ1000mm 辊锻机组联接转向机械手运动原理及动作顺序如图5所示回转夹头毛坯辊锻机械手 图5 转向机械手运动原理及动作顺序示意 掉头的工序将毛坯送到轧辊的对面2锻机械手松开毛坯4转夹头加转180完成掉头6将毛坯送至辊锻机械手钳口内7回转夹头松开毛坯9按辊锻工艺进行辊锻采用此工艺生产机车连杆可大大提高锻件精度和锻件性能该工艺比国外某公司提出的采用两台辊锻机制坯的方案减少了设备投资 图4 制坯辊锻工步图 参考文献1 锻模设计手册19912 张承鉴主编机械工业出版社徐春国1970生研究方向为金属塑性成形理论回转成形技术与精密锻造技术。
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歪头连杆制坯辊锻模具设计
摘要:制坯辊锻主要用于为模锻成形设备提供合理的坯料形状和尺寸。
对于连杆类锻件,目前主要对直头对称形连杆,采用制坯辊锻压机成形。
本文研究的歪头连杆制坯辊锻模具,采用4道次体积分配制坯辊锻模和1道次弯曲成形模,得到歪头连杆所需的坯料形状和尺寸。
研究中成功地解决了辊锻道次确定和型槽系选择、辊锻工序安排,模具设计等问题。
根据此项研究成果已建成了一条新型连杆辊锻生产线,每小时可生产连杆180件,该线利用安装在辊锻机锻辊上的5道辊锻模具为压机提供模锻歪头连杆所需的坯料。
关键词:歪头连杆;制坯辊锻;模具
一、前言
辊锻是一种回转塑性加工技术,它具有变形力小,生产效率高,锻件质量好,模具寿命高,劳动条件好等优点。
辊锻为模锻提供合适的坯料,称为制坯辊锻;用于直接成形某些锻件,称为成形辊锻。
我国近二十年来在辊锻技术上有了较大发展,制坯辊锻在汽车、拖拉机制造业中广泛应用,成形辊锻对一些成形难度较大的复杂锻件,已研制成功并应用于生产,例如连杆、叉车货叉、汽车前轴等零件,都已形成专业化生产厂。
歪头连杆是指连杆和连杆盖接合面不与连杆主轴线垂直,一般倾斜45°角(如图1),若连杆盖具有双筋外形并有内凹(如图2),则不能将连杆和连杆盖组合在一起模锻。
对于歪头连杆已有的锻造方法是胎模锻和模锻锤上模锻。
制坯辊锻用于为直头连杆提供毛坯,然后在压力机上模锻成形。
对于歪头连杆的制坯辊锻在国内外未见报导。
作者研究了如图1所示歪头连杆的制坯辊锻工艺及模具设计方法,研究成果已应用于生产,这是歪头连杆制坯辊锻在国内外的首次应用。
图1歪头连杆
图2双筋连杆盖
二、歪头连杆辊锻道次确定及型槽系选择
制坯辊锻的作用是使坯料金属体积分配规律符合锻件成形的要求,并使其外形符合锻件分模面形状,在模具设计中采用了4道次体积分配辊锻模具,1道次弯曲成形辊锻模,经5道辊锻模具制坯后所得的坯料,可在模锻设备上成形,研制中采用了摩擦压力机作为模锻(预锻和终锻)成形设备。
1.体积分配辊锻道次的确定
体积分配辊锻主要用于坯料的延伸变形。
根据锻件图做出计算毛坯截面图和直径图,可知最大截面在连杆杆部和大头过渡处。
对计算毛坯图简化后设计出辊锻毛坯图,其形状如图3所示。
图3辊锻毛坯图
Ⅰ小头Ⅱ杆部Ⅲ大头
辊锻道次根据各段总延伸系数和平均延伸系数依下式确定:
式中n——辊锻道次
λ——总延伸系数,即原坯料截面积Fo,与辊锻后坯料截面积Fn之比,λ=Fo/Fn
λc——平均延伸系数,通常取λc=1.4~1.6
根据锻件最大截面选取原坯料直径为60mm的坯料,由上式分别计算出各段辊锻道次,经计算知杆部B段,需采用4道次辊锻,因此分配金属体积的辊锻型槽应有4个,对于延伸量较小的A段和C段为满足工艺和截面形状的要求实际采用两道次辊锻(另外两道辊锻时该区段金属未变形),计算结果和实际采用的辊锻道次如表1所示。
表1辊锻道次计算
2.型槽系选择
为保证锻件质量和成形采用椭圆—方型槽系。
坯料在椭圆—方型槽系中变形时,金属的四面均受到压缩,使坯料的角部经常变换位置,如图4所示。
圆形坯料在椭圆型槽中辊锻时,坯料A、A处与椭圆型槽深处先接触受到压缩变形,而在方型槽辊锻时,椭圆坯料B、B处先受到压缩变形,而得到方形截面坯料。
方形截面坯料再进入第三道椭圆型槽时,方形的棱角被压平得到椭圆形坯料;此坯料进入第四道方型槽辊锻时,方形棱角又在新的位置呈现出来。
这就可使坯料周边的金属得到均匀的冷却,由于四面反复受压,对变形金属的组织与性能也有良好的影响。
此外,采用椭圆—方形槽系坯料辊锻的稳定性较好,有利于坯料变形。
图4椭圆—方型槽系
3.弯曲成形辊锻(第5道辊锻)
弯曲成形辊锻的目的是利用锻辊将辊锻成直长形的坯料弯曲成形,以适应在模锻设备上模锻成形歪头连杆形状的要求(如图5所示)。
在辊锻机上直接辊锻弯曲成形,可减少后面模锻成形设备的打击次数、操作时间,使全线生产节拍协调,并具有较高的生产率。
图5弯曲成形后坯料形状
4.辊锻坯料送进方向与工序安排
为便于操作坯料采用逆向送进方式,即坯料送进方向与辊出方向相反,如图6所示。
图6逆向辊锻
工艺进行顺序为首先用钳子夹住坯料一端(相应于连杆大头端),在第1、2道型槽中辊锻杆部和小头,小头(A段)经两道辊锻后即可得到所需形状尺寸。
然后将坯料调头,钳子夹住小头端,再进行第3、4道辊锻,坯料杆部继续延伸变形,同时头部(C段)进行延伸。
经4道辊锻后得到了直长形的辊锻毛坯。
第5道辊锻为对大头的形状弯曲成形,钳子仍夹持小头端,将坯料大头端送入型槽中弯曲,即可得到所要求的坯料形状。
各道次辊锻均采用了坯料中间咬入的形式,保证了辊锻的正常进行。
辊锻工艺流程及各道次坯料形状如图7所示。
图7辊锻工艺流程
三、型槽设计
1.1~4道体积分配辊锻型槽设计
设计计算各道毛坯截面尺寸与型槽尺寸,应逐道地进行计算,其任务主要是计算每一道次中的压下量和展宽变形量,从而求出每一道次辊锻后的坯料截面尺寸。
坯料在辊锻型槽中的变形较复杂,为简化变形计算,常采用在平辊上轧制矩形坯料的方法计算在型槽中的变形,称为相应矩形法。
在逐道进行型槽计算时,先按相应矩形法计算其相应矩形的变形,并求出各道次辊锻后的相应矩形尺寸,最后再换算为各型槽截面的尺寸。
型槽纵向尺寸设计主要依据辊锻毛坯图。
由于有前滑存在,型槽各段的长度较毛坯的相应区段的长度短,采用下式计算
式中L——计算区段型槽长度
Ls——计算区段辊锻毛坯长度
s——前滑值
前滑值在设计中可根据经验值初定,对于杆部,应考虑到模具调试时,模具修磨比补焊容易进行,因此可把前滑估计得小些,这样待调试模具时,若发现杆部较长,可采用砂轮打磨模具的方法来减短。
前滑值在坯料等截面的区段可按4%~6%的经验数值选取,也可采用有关前滑公式计算。
在过渡的楔形区段前滑值与辊锻时的送进方向有关。
当坯料薄端在前时,由于模具前壁对金属前滑的约束使前滑较小,一般为2%~4%;当坯料厚端在前时,无前滑约束区,则前滑较大,一般为6%~12%。
2.第5道弯曲成形型槽设计
第5道弯曲成形型槽要使毛坯符合锻件分模面形状,因此设计型槽应以连杆在分模面上的轮廓形状为依据。
利用安装在锻辊上的扇形模具使经辊锻制坯的直长形坯料弯曲成形,设计中必需解决以下技术问题:
(1)弯曲成形型槽是借助两锻辊上的扇形模具反向转动使坯料产生变形,因此应注意并解决好刚体(扇形模具)和塑性体(坯料)之间啮合运动规律问题。
(2)在弯曲成形过程及坯料出模中,不可避免的会出现坯料的上下偏摆,为便于操作设计时应使坯料偏转量最小。
(3)坯料在模具中弯曲时,应有可靠定位,否则在坯料弯曲时会产生纵向运动,不能保证得到所需要的弯曲成形形状。
研制中较好的解决了这些问题,所设计的弯曲成形模具成功地辊制出了歪头连杆所需的坯料形状,这是歪头连杆在辊锻机上制坯的关键。
四、应用
图1所示的歪头连杆辊锻模具已在D43-630辊锻机上(图8)研制成功,其模具如图9所示,自左至右分别为第1、2、3、4、5道辊锻模。
图8D43—630辊锻机图9辊锻模
根据此项研究成果,1996年建成了一条新型连杆辊锻生产线,其主要工艺流程是:下料→中频感应加热→5道次辊锻→摩擦压力机模锻成形→切边→校正→余热淬火。
该线平均生产节拍为20s/件,每小时可生产180件。
歪头连杆辊锻制坯模具的研制成功,为歪头连杆模锻生产开辟了一条新途径。
参考文献
[1]张承鉴主编.辊锻技术.北京:机械工业出版社,1986.
[2]付沛福编著.辊锻理论与工艺.长春:吉林人民出版社,1983.
[3]王仲仁主编.锻压手册(第1卷)锻造.北京:机械工业出版社,1993. (end)。