【48812】歪头连杆制坯辊锻模具规划

时间: 2024-06-04 08:59:57 |   作者: 电子模具

  辊锻是一种反转塑性加工技能，它具有变形力小，出产效率高，锻件质量好，模具寿数高，劳动条件好等长处。辊锻为模锻供给适宜的坯料，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能上有了较大开展，制坯辊锻在轿车、拖拉机制造业中大规模的使用，成形辊锻对一些成形难度较大的杂乱锻件，已研发成功并使用于出产，例如连杆、叉车货叉、轿车前轴等零件，都已构成专业化出产厂。

  歪头连杆是指连杆和连杆盖接合面不与连杆主轴线)，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。关于歪头连杆已有的铸造办法是胎模锻和模锻锤上模锻。制坯辊锻用于为直头连杆供给毛坯，然后在压力机上模锻成形。关于歪头连杆的制坯辊锻在国内外未见报道。作者研讨了如图1所示歪头连杆的制坯辊锻工艺及模具规划办法，研讨成果已使用于出产，这是歪头连杆制坯辊锻在国内外的初次使用。

  制坯辊锻的作用是使坯料金属体积分配规则契合锻件成形的要求，并使其外形契合锻件分模面形状，在模具规划中选用了4道次体积分配辊锻模具，1道次曲折成形辊锻模，经5道辊锻模具制坯后所得的坯料，可在模锻设备上成形，研发中选用了冲突压力机作为模锻(预锻和终锻)成形设备。

  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

  依据锻件最大截面选取原坯料直径为60mm的坯料，由上式别离核算出各段辊锻道次，经核算知杆部B段，需选用4道次辊锻，因而分配金属体积的辊锻型槽应有4个，关于延伸量较小的A段和C段为满意工艺和截面形状的要求实践选用两道次辊锻(别的两道辊锻时该区段金属未变形)，核算结果和实践选用的辊锻道次如表1所示。

  为保证锻件质量和成形选用椭圆—方型槽系。坯料在椭圆—方型槽系中变形时，金属的四面均遭到紧缩，使坯料的角部常常变换方位，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触摸遭到紧缩变形，而在方型槽辊锻时，椭圆坯料B、B处先遭到紧缩变形，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，方形棱角又在新的方位呈现出来。这就可使坯料周边的金属得到均匀的冷却，因为四面重复受压，对变形金属的安排与功能也有杰出的影响。此外，选用椭圆—方形槽系坯料辊锻的稳定性较好，有利于坯料变形。

  工艺进行次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度。然后将坯料调头，钳子夹住小头端，再进行第3、4道辊锻，坯料杆部持续延伸变形，一起头部(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曲折成形，钳子仍夹持小头端，将坯料大头端送入型槽中曲折，即可得到所要求的坯料形状。各道次辊锻均选用了坯料中心咬入的方式，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。

  规划核算各道毛坯截面尺度与型槽尺度，应逐道地进行核算，其使命主要是核算每一道次中的压下量和展宽变形量，然后求出每一道次辊锻后的坯料截面尺度。

  坯料在辊锻型槽中的变形较杂乱，为简化变形核算，常选用在平辊上轧制矩形坯料的办法核算在型槽中的变形，称为相应矩形法。在逐道进行型槽核算时，先按相应矩形法核算其相应矩形的变形，并求出各道次辊锻后的相应矩形尺度，最终再换算为各型槽截面的尺度。

  前滑值在规划中可依据经历值初定，关于杆部，应考虑到模具调试时，模具修磨比补焊简单进行，因而可把前滑估量得小些，这样待调试模具时，若发现杆部较长，可选用砂轮打磨模具的办法来减短。

  前滑值在坯料等截面的区段可按4%～6%的经历数值选取，也可选用有关前滑公式核算。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，因为模具前壁对金属前滑的束缚使前滑较小，一般为2%～4%；当坯料厚端在前时，无前滑束缚区，则前滑较大，一般为6%～12%。

  第5道曲折成形型槽要使毛坯契合锻件分模面形状，因而规划型槽应以连杆在分模面上的概括形状为依据。使用安装在锻辊上的扇形模具使经辊锻制坯的直长形坯料曲折成形，规划中必需处理以下技能问题：

  (1)曲折成形型槽是凭借两锻辊上的扇形模具反向滚动使坯料发生变形，因而应留意并处理好刚体(扇形模具)和塑性体(坯料)之间啮合运动规则问题。

  (2)在曲折成形进程及坯料出模中，不可避免的会呈现坯料的上下偏摆，为便于操作规划时应使坯料偏转量最小。

  (3)坯料在模具中曲折时，应有牢靠定位，否则在坯料曲折时会发生纵向运动，不能保证得到所需求的曲折成形形状。

  研发中较好的处理了这样一些问题，所规划的曲折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要害。

  图1所示的歪头连杆辊锻模具已在D43-630辊锻机上(图8)研发成功，其模具如图9所示，自左至右别离为第1、2、3、4、5道辊锻模。

  依据此项研讨成果，1996年建成了一条新式连杆辊锻出产线，其主要工艺流程是：下料→中频感应加热→5道次辊锻→冲突压力机模锻成形→切边→校对→余热淬火。该线件。歪头连杆辊锻制坯模具的研发成功，为歪头连杆模锻出产拓荒了一条新途径。