長(zhǎng)軸類成型輥鍛件的分類以及工藝技術(shù)
文章出處：山西中重重工
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發(fā)表時(shí)間：2021-04-21 16:36
成形輥鍛件適于生產(chǎn)需要延伸工序的長(zhǎng)軸類鍛件和截面變化不顯著的扁寬類鍛件，如連桿、前軸、扳手、葉片等長(zhǎng)軸類鍛件及履帶節(jié)、鏈環(huán)、鋤頭等扁寬類鍛件。成形輥鍛件分為四類。
板片類輥鍛件， 這類輥鍛件為一薄片或具有薄片部分，可用輥鍛進(jìn)行展寬輾片獲得。輥鍛生產(chǎn)中，還可將這類輥鍛件分為兩組。扭曲變截面的板片類。各類葉片、犁鏵等都屬于此組。 平直變截面的板片類。鋤頭 、鐵鍬板、餐刀、甘蔗刀、炮彈尾翼、醫(yī)用攝子等都屬于此組。
長(zhǎng)軸突變截面類輥鍛件，輥鍛件主軸線尺寸大于其他兩個(gè)方向尺寸，截面沿軸線是變化的。輥鍛時(shí)，金屬主要沿軸線方向流動(dòng)，變形復(fù)雜，成形較為困難。按形狀復(fù)雜程度，可分為兩組。 形狀簡(jiǎn)單的如活扳手、鏗刀等。形狀復(fù)雜的如連桿、前軸等。
長(zhǎng)軸扁寬類輥鍛件，輥鍛件主軸線尺寸大于其他兩個(gè)方向的尺寸，但寬度尺寸與軸線尺寸相近，高度尺寸較小。在輥鍛變形中需要具有一定的展寬量。如鏈軌節(jié)、刮板運(yùn)輸機(jī)側(cè)環(huán)、鏈環(huán)等。
單純拔長(zhǎng)類輥鍛 ，這類輥鍛件具有各種截面形狀的細(xì)長(zhǎng)桿部，輥鍛時(shí)，要求具有很高的延伸率。如剪刀的桿部、鋼叉的叉齒部分、變速操縱桿和十字鎬兩頭的尖扁部分等。
連桿是典型的縱向具有突變破面的長(zhǎng)軸類成形輥鍛件。本節(jié)以連桿為典型件分析長(zhǎng)軸類鍛件輥鍛成形特點(diǎn)與輥鍛模具設(shè)計(jì)方法。
連桿成形輥鍛工藝的技術(shù)特點(diǎn)如下：
實(shí)現(xiàn)多道次成形輥鍛
在通常鍛件的成形輥鍛中，縱向變截面幾何輪廓的成形基本采用單道次，當(dāng)采用多道次時(shí)，由于輥鍛毛坯是逐道變長(zhǎng)的，便出現(xiàn)了各道次之間的周期對(duì)中性問(wèn)題。以連桿輥鍛時(shí)的預(yù)成形和終成形道次為例，預(yù)成形毛壞較終成形鍛件長(zhǎng)度為短，即在終成形道次中，毛坯是逐漸伸長(zhǎng)的，這就出現(xiàn)了毛壞和型槽在長(zhǎng)度上能否周期對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。在連桿終成形道次輥鍛時(shí)，采用的是大頭方向送進(jìn)，在輥鍛過(guò)程中，鍛件桿部逐漸伸長(zhǎng)。若其伸長(zhǎng)合適，毛坯小頭部分正好被扣入模小頭型糟，若其伸得過(guò)長(zhǎng)，則毛坯小頭部分將落到鍛模小頭型櫓之后，而不能被打入模槽，若壞料桿部延伸不足，長(zhǎng)度不夠，毛壞小頭部分落在模具小頭型槽之前，亦不能被扣入型槽，后面所述的兩種情況均將影響鍛件成形以致造成廢品。因此，在周期軋制或成形輥鍛工藝中，工件縱向截面的幾何形狀采用多道次成形是具有很大的技術(shù)難度的。連桿成形輾鍛工藝，采用實(shí)驗(yàn)研究的方法確定了周期對(duì)中的極限條件，從而保證了多道次成形輥鍛工藝的對(duì)中問(wèn)題，使連桿輥鍛工藝穩(wěn)定地投入了生產(chǎn)。
采用改變坯料送進(jìn)方向的工藝方案
由輥鍛理論得知，逆輥鍛方向看，前壁輪廓(鍛件由薄的部分到厚的部分縱向過(guò)渡輪廓)成形較為困難，是難成形區(qū)；而后壁輪廓（鍛件由厚的部分到薄的部分的過(guò)渡輪廓）成形較為容易，是易成形區(qū)。
連桿輥鍛預(yù)成形采用的是小頭送進(jìn)：而終成形則采用大頭送進(jìn)。這樣改變送進(jìn)方向的目的是：在小頭送進(jìn)輥鍛時(shí)，鍛件大頭前端和小頭前端都處于后壁成形區(qū)，即易成形區(qū)：在終成形道次改為大頭送進(jìn)，連桿的大頭后端和小頭后端也處于易成形區(qū)，這兩部分也能得到良好的成形，這樣就保證了整個(gè)鍛件縱向幾何形狀的輥鍛成形。
采用整形工序在輥鍛過(guò)程中，由于坯料加熱的均勻性、模具表面狀態(tài)及潤(rùn)滑情況等因素的波動(dòng)，將會(huì)引起鍛件長(zhǎng)度尺寸的波動(dòng)；其次，輥鍛件的拔模角度遠(yuǎn)比模鍛時(shí)大，因此不符合通常鍛件圖的要求。采用熱整形工序后，便可彌補(bǔ)成形輥鍛工藝的上述不足之處，同時(shí)由于整形量很小，故所需整形設(shè)備之噸位也很小。
板片類輥鍛件， 這類輥鍛件為一薄片或具有薄片部分，可用輥鍛進(jìn)行展寬輾片獲得。輥鍛生產(chǎn)中，還可將這類輥鍛件分為兩組。扭曲變截面的板片類。各類葉片、犁鏵等都屬于此組。 平直變截面的板片類。鋤頭 、鐵鍬板、餐刀、甘蔗刀、炮彈尾翼、醫(yī)用攝子等都屬于此組。
長(zhǎng)軸突變截面類輥鍛件，輥鍛件主軸線尺寸大于其他兩個(gè)方向尺寸，截面沿軸線是變化的。輥鍛時(shí)，金屬主要沿軸線方向流動(dòng)，變形復(fù)雜，成形較為困難。按形狀復(fù)雜程度，可分為兩組。 形狀簡(jiǎn)單的如活扳手、鏗刀等。形狀復(fù)雜的如連桿、前軸等。
長(zhǎng)軸扁寬類輥鍛件，輥鍛件主軸線尺寸大于其他兩個(gè)方向的尺寸，但寬度尺寸與軸線尺寸相近，高度尺寸較小。在輥鍛變形中需要具有一定的展寬量。如鏈軌節(jié)、刮板運(yùn)輸機(jī)側(cè)環(huán)、鏈環(huán)等。
單純拔長(zhǎng)類輥鍛 ，這類輥鍛件具有各種截面形狀的細(xì)長(zhǎng)桿部，輥鍛時(shí)，要求具有很高的延伸率。如剪刀的桿部、鋼叉的叉齒部分、變速操縱桿和十字鎬兩頭的尖扁部分等。
連桿成形輥鍛工藝的技術(shù)特點(diǎn)如下：
實(shí)現(xiàn)多道次成形輥鍛
在通常鍛件的成形輥鍛中，縱向變截面幾何輪廓的成形基本采用單道次，當(dāng)采用多道次時(shí)，由于輥鍛毛坯是逐道變長(zhǎng)的，便出現(xiàn)了各道次之間的周期對(duì)中性問(wèn)題。以連桿輥鍛時(shí)的預(yù)成形和終成形道次為例，預(yù)成形毛壞較終成形鍛件長(zhǎng)度為短，即在終成形道次中，毛坯是逐漸伸長(zhǎng)的，這就出現(xiàn)了毛壞和型槽在長(zhǎng)度上能否周期對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。在連桿終成形道次輥鍛時(shí)，采用的是大頭方向送進(jìn)，在輥鍛過(guò)程中，鍛件桿部逐漸伸長(zhǎng)。若其伸長(zhǎng)合適，毛坯小頭部分正好被扣入模小頭型糟，若其伸得過(guò)長(zhǎng)，則毛坯小頭部分將落到鍛模小頭型櫓之后，而不能被打入模槽，若壞料桿部延伸不足，長(zhǎng)度不夠，毛壞小頭部分落在模具小頭型槽之前，亦不能被扣入型槽，后面所述的兩種情況均將影響鍛件成形以致造成廢品。因此，在周期軋制或成形輥鍛工藝中，工件縱向截面的幾何形狀采用多道次成形是具有很大的技術(shù)難度的。連桿成形輾鍛工藝，采用實(shí)驗(yàn)研究的方法確定了周期對(duì)中的極限條件，從而保證了多道次成形輥鍛工藝的對(duì)中問(wèn)題，使連桿輥鍛工藝穩(wěn)定地投入了生產(chǎn)。
采用改變坯料送進(jìn)方向的工藝方案
由輥鍛理論得知，逆輥鍛方向看，前壁輪廓(鍛件由薄的部分到厚的部分縱向過(guò)渡輪廓)成形較為困難，是難成形區(qū)；而后壁輪廓（鍛件由厚的部分到薄的部分的過(guò)渡輪廓）成形較為容易，是易成形區(qū)。
連桿輥鍛預(yù)成形采用的是小頭送進(jìn)：而終成形則采用大頭送進(jìn)。這樣改變送進(jìn)方向的目的是：在小頭送進(jìn)輥鍛時(shí)，鍛件大頭前端和小頭前端都處于后壁成形區(qū)，即易成形區(qū)：在終成形道次改為大頭送進(jìn)，連桿的大頭后端和小頭后端也處于易成形區(qū)，這兩部分也能得到良好的成形，這樣就保證了整個(gè)鍛件縱向幾何形狀的輥鍛成形。
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