• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      導套輾環(huán)工藝及模具設計

      2014-10-10 06:22:18孫建華山東礦機集團萊蕪煤機有限公司
      鍛造與沖壓 2014年15期
      關鍵詞:制坯環(huán)件內(nèi)孔

      文/孫建華·山東礦機集團萊蕪煤機有限公司

      導套輾環(huán)工藝及模具設計

      文/孫建華·山東礦機集團萊蕪煤機有限公司

      導套輾環(huán)件寬度大,外部臺階多,壁薄,鍛件輾擴難度大,產(chǎn)品質量不穩(wěn)定,廢品率高,合理的工藝制定非常關鍵。針對這一問題,通過運用摩擦壓力機閉式擠壓制坯,徑向輾環(huán)機半封閉輾擴的工藝方法,最終將產(chǎn)品試制成功,并批量生產(chǎn)。產(chǎn)品生產(chǎn)效率大幅提高,產(chǎn)品質量穩(wěn)定,取得了較好的經(jīng)濟效益。

      隨著我國裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展,各種輾環(huán)件由于其內(nèi)在質量好、加工余量小、生產(chǎn)成本低而越來越受到用戶的青睞。該類產(chǎn)品的種類繁多,市場需求量也在不斷大幅度增長,巨大的市場需求吸引了很多中小型鍛造企業(yè)進入這個行業(yè)。我們根據(jù)市場定位,走專業(yè)化輾環(huán)鍛件生產(chǎn)道路,由于產(chǎn)品綜合市場競爭力很強,市場供不應求,取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

      近年來,礦業(yè)機械行業(yè)發(fā)展迅速,液壓支架設備關鍵部件——導套輾環(huán)件市場需求穩(wěn)步增長,該類產(chǎn)品品種較多(尺寸大小不同),為了便于說明,本文以其中一種為例,對該類輾環(huán)件的鍛造工藝進行介紹,導套鍛件圖如圖1所示。

      產(chǎn)品特性分析

      從圖1中可以看出,該產(chǎn)品屬于外多臺階高頸法蘭類輾環(huán)件,由于具有頸高、壁薄、臺階多等特點,決定了該類產(chǎn)品輾擴難度較大。該產(chǎn)品鍛件重量為36.5kg,材質為27SiMn,具有以下特點:

      圖1 導套鍛件圖

      ⑴外圓有三個臺階。一般輾環(huán)件外圓普遍有兩個臺階,而該產(chǎn)品外圓有三個臺階,外徑尺寸自上而下逐漸減小,產(chǎn)品外形呈T形。

      ⑵內(nèi)孔大。該產(chǎn)品內(nèi)孔為無臺階直孔,內(nèi)孔尺寸為φ335mm,和一般產(chǎn)品相比,內(nèi)孔較大。

      ⑶壁薄。壁厚最薄處只有20.5mm,屬于比較薄的一類產(chǎn)品。

      ⑷頸高。鍛件總高度為156mm,和常規(guī)中小型輾環(huán)類產(chǎn)品相比較,高度尺寸較大。

      工藝流程及預制毛坯尺寸

      工藝流程

      由于該產(chǎn)品屬于中小型輾環(huán)件,所以采用立式徑向輾環(huán)比較適合。該產(chǎn)品采用的立式輾環(huán)工藝流程為,下料→加熱→鐓粗→胎模鍛成形→沖孔→(脹孔)→整形→輾環(huán)。該工藝過程一般采用自由鍛設備制坯,自由鍛設備造價低、制坯工裝和胎模結構簡單,加工制造方便,生產(chǎn)準備周期短。但是,其缺點是生產(chǎn)效率低,工人勞動強度大,對工人技術熟練程度要求高。并且,預制毛坯過程中,內(nèi)孔尺寸較大需要沖孔后脹孔,這種制坯方式時間長,制坯過程中毛坯溫度降低很快,達不到輾環(huán)工序所需的始鍛溫度,只有將預制毛坯重新加熱一火次,才能保證輾環(huán)工序的溫度要求。

      為了消除普通制坯工藝的諸多不利因素,根據(jù)我公司現(xiàn)有設備條件,經(jīng)過工藝過程分析和研究決定采用摩擦壓力機設備擠壓制坯,工藝流程為下料→加熱→鐓粗、擠壓(1600t摩擦壓力機)→沖孔、整形(315t壓力機)→輾環(huán)(800mm徑向輾環(huán)機)。這種制坯方法的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,勞動條件好,工藝穩(wěn)定,操作簡單,且易于實現(xiàn)機械化和自動化。通過比較以上兩種工藝方法,采用摩擦壓力機擠壓制坯工藝方式生產(chǎn)該產(chǎn)品是比較可行的。

      預制毛坯尺寸的確定

      從環(huán)件生產(chǎn)的工藝流程可以看出,制坯是關鍵,預制毛坯決定了體積的初始分配,輾環(huán)的變形程度和輾環(huán)過程中金屬的流動規(guī)律,以至于影響到是否能生產(chǎn)出質量穩(wěn)定的合格產(chǎn)品。因此,輾環(huán)件產(chǎn)品生產(chǎn)的關鍵是預制毛坯尺寸的確定。

      環(huán)件預制毛坯的依據(jù)是根據(jù)輾環(huán)件鍛件圖和環(huán)件輾環(huán)時金屬流動規(guī)律,根據(jù)環(huán)件輾環(huán)過程中體積不變和軸向金屬體積流動量的數(shù)值,確定預制毛坯的形狀尺寸以及輾環(huán)變形程度。為了便于分析,我們可以將圖1的輾環(huán)件自上而下依據(jù)外徑尺寸的不同劃分為3個矩形截面環(huán)件,分別為φ416mm×21mm、φ386mm×71mm、φ376mm×64mm。這樣圖1的環(huán)件就可以看成是3個環(huán)件的疊加。

      ⑴高度尺寸的確定。該類環(huán)件產(chǎn)品外形較為復雜,質量要求相對較高,采用半封閉孔形徑向輾環(huán)完全可以滿足產(chǎn)品精度及質量要求,由于徑向輾環(huán)過程中采用小壓下量輾壓,因此預制毛坯總高度等于環(huán)件總高度,預制毛坯每個臺階的高度也相應地等于環(huán)件相應臺階的高度。

      ⑵內(nèi)徑尺寸的確定。在選擇預制毛坯內(nèi)徑尺寸之前,首先要確定輾擴比k(k=d/d0,其中,d為環(huán)件內(nèi)徑尺寸,d0為預制毛坯內(nèi)徑尺寸),一般情況下取k=1.5~3。k分別取最小值1.5、中間值2.2、最大值3,如果取值k=1.5,則d0=223.3mm;如果取值k=2.2,則d0=152.3mm;如果取值k=3,則d0=111.7mm。

      在實際生產(chǎn)中,如果k取的值較小,預制毛坯內(nèi)孔尺寸d0就會大,因為預制毛坯的重量基本不變,下料重量只是隨沖孔尺寸不同稍有差異,但是,由于沖孔直徑增加,預制毛坯的外徑也要隨著增加,這樣在制坯過程中坯料鐓粗的直徑就要加大,坯料鐓粗后高度就要減小,也就是說,先要將坯料鐓粗成直徑很大,厚度很薄的“圓餅”,這樣坯料在擠壓時金屬在模具里向上流動距離長、阻力大,成形較為困難。因此,預制毛坯內(nèi)孔尺寸的確定就很關鍵,綜合考慮選取k=3,毛坯內(nèi)徑平均為φ111.7mm,因為內(nèi)孔沖出來是有斜度的,所以內(nèi)徑最小值取φ110mm。

      ⑶外徑尺寸的確定。在預制毛坯的高度和內(nèi)徑確定以后,按照體積不變原則,就可以計算出預制毛坯各臺階相應的外徑尺寸,設計出預制毛坯初步的設計圖,如圖2所示。

      預制毛坯初步設計圖確定以后,只能作為設計預制毛坯模具的初步依據(jù),因為首先在輾壓過程中,存在大環(huán)向小環(huán)的軸向金屬流動的變形規(guī)律;其次,制坯過程中預制毛坯外徑存在模鍛斜度,內(nèi)孔沖頭也存在斜度的問題;最后,φ386mm×71mm、φ376mm×64mm兩個臺階外徑尺寸相差很小,為了簡化預制毛坯外形,方便設計和制造模具,完全可以將這兩個臺階利用模鍛斜度合并為一個來考慮。

      考慮到以上三個因素,必須對預制毛坯初步設計尺寸進行初步的修正和改進。由于產(chǎn)品的結構、尺寸比例等具有差異,因此,經(jīng)過改進后在試制過程中預制毛坯尺寸還要進一步地根據(jù)實際情況進行局部修正,直到能輾出合格產(chǎn)品為止,這樣預制毛坯的尺寸才能完全確定下來,最終改進后的預制毛坯圖如圖3所示。

      圖3 預制毛坯改進圖

      模具設計

      制坯模具設計

      制坯模型腔按照預制毛坯改進尺寸加放收縮量確定,模具結構如圖4所示。下模型腔深度一般設計時加深2~3mm,原因是毛坯高度尺寸會由于預制毛坯沖孔時受力而減小。

      圖4 制坯模具結構圖

      圖5 輾壓輪及芯軸簡圖

      由于工作時沖頭深埋在紅熱金屬里面,環(huán)境惡劣,受力很大,容易受力變形及磨損較快,上模維修頻率較高,如果沖頭凸出部分損壞或尺寸超差嚴重,上模就要整體報廢,這樣造成模具成本很高,所以將上模設計成組合結構,沖頭鑲嵌在上模里,便于維修和更換,大大降低了模具成本。為使預制毛坯能快速、順利地從下模中脫出,在下模底部設計一頂桿,以幫助預制毛坯快速脫模。上模用螺栓安裝在上模座上,下模用壓板及螺栓安裝固定在下模座里。

      輾壓模具設計

      該環(huán)件采用半封閉輾壓方式,設備為D51型立式輾環(huán)機,輾壓模及芯軸設計如圖5所示。輾壓模型腔寬度尺寸按照鍛件圖加放收縮率確定;由于輾壓完成時,輾壓輪外圓和芯軸之間是不能接觸的,所以型腔深度尺寸在加放收縮率以后要減去2mm,型槽壁傾角取值為1°。

      圖6 導向套輾環(huán)件

      芯軸直徑尺寸按沖孔最小尺寸減10mm確定。由于該輾環(huán)件高度較大,輾擴時芯軸受到很大的交變扭矩載荷力的作用,很容易斷裂,因此芯軸的頂端必須加一個支撐,以改善其受力狀況,延長芯軸使用壽命。其實,芯軸的頂端即使增加了支撐,在工作中也會有變形,這樣輾壓出來的環(huán)件內(nèi)徑尺寸會出現(xiàn)“大、小頭”的情況,即法蘭大的一端內(nèi)徑大,法蘭小的一端內(nèi)徑小,因此設計芯軸時,在工作長度方向上也將芯軸的尺寸設計成相應一端的大小,以補償輾環(huán)過程中芯軸的變形量。

      導向輥和信號輥型槽尺寸按照熱鍛件圖尺寸確定,深度和寬度方向上尺寸和熱鍛件外部臺階尺寸一致即可。

      鍛造過程的要點

      下料尺寸要嚴格控制公差,下料質量太小會導致鍛件輾不出來,外圓缺肉,鍛件不能完全成形;下料質量太大,在輾環(huán)過程中,鍛件兩端會出現(xiàn)太大毛刺,也會影響鍛件的正常輾壓。加熱過程中一定要把材料均勻熱透,同時料溫要稍高一些,接近始鍛溫度的上限,否則,由于坯料經(jīng)過制坯后輾環(huán)時溫度太低會導致鍛件兩端面凹坑缺陷嚴重,影響產(chǎn)品質量。制坯的過程要快速,盡量縮短制坯時間,保證輾環(huán)的時候鍛件能有較高的溫度,對輾環(huán)成形有利;輾環(huán)過程中,輾壓輪和芯軸要及時水冷,保持輾壓輪型槽表面有足夠的硬度,減少型腔磨損,提高鍛件表面質量。

      制坯時,先將坯料在模座一側鐓粗至φ208mm左右(比制坯模型腔最小內(nèi)徑稍小),表面氧化皮要清除干凈,這樣坯料在模具中定位準確。擠壓成形過程中,坯料中心要撒上點碳粉,防止毛坯粘在沖頭上脫不下來。毛坯出模后,應迅速移到?jīng)_孔壓力機工作臺上,同時翻轉180°,然后沖孔和平整上下端面。

      結束語

      導套輾環(huán)件按照以上的工藝過程經(jīng)過試制,輾擴出符合鍛件圖要求的產(chǎn)品(圖6),經(jīng)過進一步的批量生產(chǎn),我們總結出多臺階、高頸、薄壁法蘭輾環(huán)件的批量生產(chǎn)過程應該注意以下3點:

      ⑴合理的工藝過程制定是前提。采用摩擦壓力機擠壓制坯比自由鍛制坯效率高、質量好、精度高,是該類產(chǎn)品的批量生產(chǎn)的首選。

      ⑵預制毛坯的設計是關鍵。只有預制毛坯體積分配合理,才能保證輾擴工藝穩(wěn)定,并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

      ⑶制坯模、輾壓輪設計合理、試制及加強生產(chǎn)過程控制是產(chǎn)品質量的保證。

      猜你喜歡
      制坯環(huán)件內(nèi)孔
      淺析硬質合金環(huán)件標準化在電機鐵芯級進模中的應用
      某連桿桿身鍛造工藝改進
      彎管內(nèi)孔氧化皮的去除方法
      一重技術(2021年5期)2022-01-18 05:42:06
      激光內(nèi)孔熔覆扁頭套工藝操作改進研究
      PH13-8Mo 鋼異形模鍛件鍛造工藝設計及組織演變規(guī)律
      淺談如何通過合理的制坯來提高杠桿類鍛件的材料利用率
      一種大型連桿精準制坯技術的開發(fā)與應用
      鍛造與沖壓(2018年7期)2018-05-29 08:08:08
      一種圓管內(nèi)孔自動打磨機的設計
      套筒類零件內(nèi)孔精加工工藝分析
      大型環(huán)件徑軸向軋制成形工藝制定研究
      重型機械(2016年3期)2016-04-01 08:03:01
      南召县| 河西区| 基隆市| 新巴尔虎左旗| 明光市| 兴山县| 拜泉县| 工布江达县| 永吉县| 泰宁县| 前郭尔| 神池县| 阳新县| 乃东县| 墨脱县| 康定县| 六盘水市| 永登县| 吉隆县| 通海县| 泸定县| 阳西县| 射洪县| 河源市| 隆安县| 新巴尔虎右旗| 鄱阳县| 嘉兴市| 安平县| 玉树县| 江永县| 大庆市| 双江| 东方市| 东至县| 思茅市| 宣城市| 重庆市| 和田县| 吉林市| 祥云县|