鍛造大頭軸偏心軸鍛件的試制生產(chǎn)

該偏心軸鍛件兩法蘭直徑01 290 mm，桿部直徑0750 mm,偏心距270 mm,毛坯重量23. 7 t，是公司迄今為止生產(chǎn)的外形尺寸最大的偏心軸鍛件，

鍛造難點

該偏心軸法蘭直徑與桿部相差540 mm。成形桿部時，法蘭會受到巨大的拉縮，導致法蘭直徑變小。號印前埋料的直徑尺寸尤為重要。

該偏心軸法蘭與桿部有一邊同面，號印時，號印刀數(shù)的確定至關重要，其既可以減少對法蘭的拉縮，又可以減小法蘭與桿部的余面。

由于該偏心軸鍛件法蘭與桿部有一邊處于同一面,鍛造過程中該邊始終不變形，屬于不對稱變形,其勢必會使中間的桿部因變形而不斷增長，而不變形的一面長度不變,從而使兩法蘭向外倒，成為“八”字形，造成法蘭寬度不夠，導致產(chǎn)品報廢。

工藝方案

號印時,采用坯料壓成八方號印,坯料尺寸較鍛件毛坯尺寸大160 mm。號印刀數(shù)確定為五刀,先號印三刀深，后號印兩刀淺。

鍛造過程中先成形桿部。桿部鍛造時采用拔四方的方法鍛造,使四方的一條棱與八方（法 蘭）的一條棱始終處于同一水平面。鍛造中由于不對稱變形，當兩法蘭出現(xiàn)向外倒的情形時及時搭建校正平臺，使法蘭垂直。降低時易出現(xiàn)表面裂紋,必須增加鍛造火次。再者鍛件內(nèi)孔尺寸大且壁厚薄,拔長后期較難收口，管模端部容易呈現(xiàn)“喇叭口”缺陷。

號印時，三刀深印的號印深度長達200mm成形法蘭時法蘭直徑只比號印前小50 mm，深度 號印有效地減小了桿部壓下時對法蘭造成的拉縮。兩刀淺印，因最先號印的三面壓下時，后號印的兩面會有變形,印痕也會變形,故號淺印。

拔長桿部時采用上下平砧拔四方的方法較之上平砧、下平臺方法更有效地提高了拔長效 率為將向外倒的法蘭校正，鍛造中間桿部時先將最中間一段直徑不斷壓小,解決桿部直徑太粗而無法校正的問題。

法蘭校正時要分多次進行，發(fā)現(xiàn)法蘭外倒即要馬上進行校正，以免法蘭外倒嚴重后無法 校正。

工藝技術創(chuàng)新

為了克服芯棒長度短導致的拔長操作困難，并有效避免坯料與芯棒“抱死”不動的問題，在拔長操作前,適當提高芯棒使用前的預熱溫度，以降低芯棒進人坯料后的膨脹程度。拔長過程采用分段成型的方法,即先拔長管模一端至4.5 m，然后掉頭拔長另外一端至最終工藝尺寸。這種成形方法有效彌補了芯棒長度小于鍛件總長的不足。拔長前期須使用大壓下量、大角度翻轉(zhuǎn)，暫不收口，以保證快速拔長和芯棒順利進退。最后階段采用 “退芯棒”方案，當出現(xiàn)“抱死”現(xiàn)象時，用錯砧點擴方法使鍛件內(nèi)孔與芯棒產(chǎn)生空隙松動，沿管模 圓周方向點擴一周，利用芯棒和管模內(nèi)壁的微小間隙退出芯棒，管模鍛件具有壁薄的特點,芯棒拔長時拔長效率遠低于普通長套類鍛件，預拔長制坯后必須分多火次成型。隨坯料壁厚減薄，應不斷減少壓下量和翻轉(zhuǎn)角度，以避免不對稱變形而產(chǎn)生彎曲，保證鍛件同軸度及表面質(zhì)量。在拔長后期收口階段，根據(jù)金屬流動規(guī)律，制定芯棒端頭拔梢度方案。沿管模端部旋轉(zhuǎn)輕壓，使端部金屬逐漸緊貼芯棒外壁,有效消除“喇叭口”缺陷。

生產(chǎn)驗證

制造過程中，采用多火次分段成型、最后階段 “退芯棒”拔長、錯砧點擴、芯棒端頭拔梢度等工藝技術,有效確保了鍛件成型質(zhì)量。兩件管模經(jīng)外形尺寸、超聲檢測及性能檢驗，均滿足用戶技術協(xié)議要求。

利用短芯棒,采用多火次分段成型方案執(zhí)行薄壁長套類管模鍛件拔長工序，具有工藝技 術可行性。

提高芯棒預熱溫度、采用錯砧點擴和拔長階段大鍛造量等工藝方法能有效解決鍛造過程 中芯棒與坯料“抱死”不動的問題。