鍛造工藝分析及鍛造工序確定(1)鍛造方式:中拉桿為一長桿件,由于本廠現(xiàn)有鍛造設(shè)備的限制,不可能進(jìn)行整體模鍛,因此只能設(shè)法分段進(jìn)行胎模鍛。根據(jù)繪制的鍛造毛坯圖,整體鍛造式中拉桿將其分成兩個(gè)圓形端頭、兩邊的八方及中間的圓桿共5段,分別用相應(yīng)的胎模來進(jìn)行鍛造。
(2)設(shè)備及工、卡、量具選用:在確定了鍛造方式后就要選擇相應(yīng)的鍛造設(shè)備。根據(jù)鍛錘噸位的確定公式(G=4F),按照毛坯分段鍛造most大部位的外形尺寸(投影面積)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合本廠鍛造設(shè)備的實(shí)際狀況,選用1t的電液錘可以滿足打擊能量的需要。加熱設(shè)備選用燃油爐進(jìn)行加熱。加熱、鍛造所用測溫儀表為電位差計(jì)。加熱、鍛造需用工具有抱鉗、卡鉗、胎模、鋼板尺、卡尺等。
(3)鍛造溫度的設(shè)定:設(shè)定鍛造溫度(始鍛溫度、終鍛溫度)時(shí)必須使金屬具有良好的可鍛性(足夠的塑性、低的變形抗力等等)和合適的金相組織。
為了減少火次,力求擴(kuò)大溫度范圍。鍛造溫度范圍可通過各種試驗(yàn)和分析金相狀態(tài)圖及結(jié)晶立體圖的方法確定。始鍛溫度主要受到過熱和過燒的限制,一般應(yīng)低于熔點(diǎn)100℃~200℃。對于碳鋼,始鍛溫度應(yīng)該隨含碳量的增加而降低。終鍛溫度主要應(yīng)保證在結(jié)束鍛造之前還具有足夠的塑性以及鍛件在鍛后獲得再結(jié)晶組織,但終鍛溫度不能過高,不然會使鍛件在冷卻過程中產(chǎn)生粗大晶粒,降低力學(xué)性能,特別是沖擊韌性。中拉桿的材質(zhì)為Q235-A(C<3%),根據(jù)以上鍛造溫度的設(shè)定原則及鐵-碳狀態(tài)圖將其始鍛溫度定為1250℃,終鍛溫度定為700℃。由于毛坯是分段進(jìn)行鍛造,鍛造工步較多且耗時(shí),所以整個(gè)鍛造過程分成兩火進(jìn)行。實(shí)踐證明該鍛造溫度及火次能夠生產(chǎn)出合格的中拉桿毛坯。
(4)原材料的選擇:規(guī)格為90mm×90mm的Q235-A方鋼。(5)工序的確定:①加熱至1200℃~1250℃;②拔方:使坯料斷面尺寸達(dá)到90mm×70mm;③扣制兩端圓頭:使用圓頭扣模夾出坯料兩端的圓頭;④燜制頸部八方:中拉桿的頸部為八方形,由于有尺寸要求,在燜制時(shí)要注意;⑤加熱至1200℃~1250℃;⑥拔方:使坯料中間斷面尺寸達(dá)到70mm×70mm,并倒角;⑦摔制中部圓桿:先用窄圓摔將中部尺寸摔至到位,然后用寬圓摔對中部圓桿部位進(jìn)行整形,使外觀質(zhì)量及尺寸達(dá)到技術(shù)要求;⑧切邊:消除第3工步中在圓頭兩端產(chǎn)生的飛邊;⑨校正:對前面鍛造過程中產(chǎn)生的外觀、形狀、尺寸等方面的誤差,進(jìn)行修整、校正以達(dá)到技術(shù)要求。鍛造工序鍛件形變見圖3所示。
胎模設(shè)計(jì)根據(jù)以上鍛造工藝分析的結(jié)果,相應(yīng)制作了圓頭扣模、八方燜模、圓摔、切邊模、校正模等5類(共6副)鍛模(見圖4)。其中除切邊模為單件外,其余鍛模都分上下模,且上下模完全相同,所以在圖4中只畫出了下模。①圓頭扣模:在第一火次拔方后扣制出兩端的圓頭;②八方燜模:八方燜模是本套胎模中較為關(guān)鍵的一副,在設(shè)計(jì)時(shí)須注意的是八方部位的寬度設(shè)計(jì)得略大于鍛造毛坯的尺寸要求,這樣方便了拔模,也避免出現(xiàn)飛邊;③圓摔:圓摔分兩種,1號圓摔的作用為中部圓桿成形,2號圓摔的作用矯正圓桿的尺寸及表面質(zhì)量;④切邊模:主要切除兩端圓頭成形時(shí)產(chǎn)生的飛邊;⑤校正模:在鍛造過程中可能產(chǎn)生兩頭與中間圓桿不在同一軸線的情況,用該模可以使分段鍛造的部分達(dá)到同軸度的要求。