產(chǎn)品詳情
E型螺栓是礦用輸送機(jī)重要的連接零件。其材料為40鋼,需模鍛成形,該零件因不同廠家鍛造工藝及鍛模設(shè)計(jì)的不同,造成了零件質(zhì)量及成本的差異。為此,包括我廠在內(nèi)的有關(guān)廠家多年來一直在對其鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)進(jìn)行著不斷探索。經(jīng)過10幾年模鍛生產(chǎn)的實(shí)踐證明,我廠生產(chǎn)的E型螺栓鍛件具有質(zhì)量好、性能優(yōu)的特點(diǎn),鍛件材料利用率達(dá)83%。降低了鍛件的成本,獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。鍛件工藝分析型螺栓屬枝芽、叉型混合類復(fù)雜模鍛件。三螺紋桿部用料少但長度相對較大,除螺紋桿外其余都是鍛后勿需機(jī)加工的黑皮面,它與一般模鍛件相比,更難于在模鍛錘上制坯。如果鍛件直接在鍛模中制坯,則會帶來鍛模尺寸大、鍛件材料利用率低和鍛造設(shè)備噸位增大等缺陷,很不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)鍛件批量、形狀、復(fù)雜程度、尺寸精度和技術(shù)條件,結(jié)合我廠的鍛造生產(chǎn)實(shí)際,對該鍛件制定了聯(lián)合鍛造的工藝方案。即先在自由鍛錘上預(yù)成形,然后在模鍛錘上終鍛成形。工藝過程為:下料加熱預(yù)成形加熱模鍛切邊校正熱處理。經(jīng)過改進(jìn),毛坯質(zhì)量由原來的4.0減少到3.8。圖2型螺栓預(yù)成形毛坯圖其中預(yù)成形(相當(dāng)于制坯和預(yù)鍛)工序,可使毛坯在終鍛模膛中主要以鐓粗方式成形。可合理分配金屬體積,從而獲得合理的中間形狀與尺寸,以利于終鍛的金屬流動,減少飛邊損失,提高鍛件材料利用率、鍛件質(zhì)量和鍛模的使用壽命。其預(yù)成形毛坯圖如圖2所示。在模鍛成形中,經(jīng)預(yù)成形加熱的坯料變形量較小,因而所需打擊力較小,一般只需36錘便可成形,鍛造效率高,鍛件質(zhì)量好。在模鍛后增加熱校正工序,即切邊后立即在終鍛模膛中進(jìn)行熱校正,可防止切邊后變形并提高鍛件的尺寸精度,從而有利于達(dá)到鍛件圖的要求。3鑲塊鍛模的可塑性設(shè)計(jì)型螺栓鍛模原設(shè)計(jì)大都為整體模。由于整體模在材料(5)、制造和熱處理等方面的費(fèi)用高,因而,改為使用鑲塊鍛模(圖3)[1]。圖3型螺栓鑲塊鍛模圖3.1鑲塊鍛?？伤苄栽O(shè)計(jì)的難點(diǎn)鑲塊鍛?？伤苄栽O(shè)計(jì),就是在不影響或有利于鍛模強(qiáng)度的前提下進(jìn)一步改進(jìn)鑲塊鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以達(dá)到提高使用性能和優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。其設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:(1)型螺栓鍛件包容尺寸大,但鑲塊鍛模幾何尺寸小,硬度較高,韌性相對降低,強(qiáng)度不足,這不利于鑲塊鍛模的可塑性設(shè)計(jì)。(2)受傳統(tǒng)習(xí)慣設(shè)計(jì)模式的限制和束縛,有關(guān)鍛造文獻(xiàn)未深入介紹其設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容[24],以及對可塑性設(shè)計(jì)缺乏足夠的認(rèn)識和必要的研究,造成鑲塊鍛模設(shè)計(jì)的單一化、模式化和絕對化。(3)由于設(shè)計(jì)保守增大了設(shè)計(jì)保險(xiǎn)系數(shù),或由于無標(biāo)準(zhǔn)鑲塊模座等因素,造成設(shè)計(jì)時(shí)更趨于使用整體鍛模,而不使用鑲塊鍛模。3.2鑲塊鍛模的可塑性設(shè)計(jì)由上可見,設(shè)計(jì)與使用鑲塊鍛模的難點(diǎn)和重點(diǎn)是如何解決鍛模尺寸和強(qiáng)度的問題。我廠原設(shè)計(jì)的鑲塊鍛模長、寬、高尺寸為20070(其中200500),鍵槽長、寬、深尺寸為404040。按此設(shè)計(jì)的模膛到鍵槽的距離小,不能滿足鍛模的使用強(qiáng)度要求,從而影響了型螺栓鑲塊鍛模的使用壽命。針對該問題,我們在不重新設(shè)計(jì)和制造模座,不增加鑲塊模寬度和厚度尺寸的前提下,將鍵槽尺寸設(shè)計(jì)為402525,模具材料為5,硬度4147,從而有效地解決了鑲塊鍛模因局部尺寸或強(qiáng)度不足而影響整個(gè)鑲塊鍛模使用強(qiáng)度這一難題。同時(shí),模塊中心接近鍵槽中心線和燕尾中心線,即模膛中心與鍛模中心基本重合,有效地減少了偏心力矩,改善了鍛模的工作條件,滿足和擴(kuò)大了鑲塊鍛模的使用性能,確保了型螺栓在鑲塊鍛模上的鍛造成形。并有效地節(jié)約了模具鋼和制模費(fèi)用,縮短了鍛模和鍛件的生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本。綜上所述,型螺栓成形的鑲塊鍛模具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成形能力強(qiáng)、使用壽命高和成本
