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凸缘叉锻造工艺改进

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1 问题的提出

公司在前一段时间接到了生产一种凸缘又锻件的任务。经对图纸分析后发现，该产品和以前的凸缘叉不太一样，底部有一球形面和一个通槽，均为非加工面，原卧式锻造工艺已不能锻出，为此进行了凸缘叉锻造工艺改进。

2 锻造工艺分析

该锻件形状复杂；工艺分为制坯、预锻、终锻多工位锻造。根据计算，该锻件所需设备吨位能力为2350-2670t。因此，选择了公司目前适合的热模锻压机生产。该锻件为异形件，它两侧耳部壁厚只有20 m，但在高度方向上却有120mm。由于它底面有球状面以及其他形面（非加工面），采用以前凸缘叉卧锻工艺不能锻出，所以确立该锻件采用立锻工艺。但立锻工艺两耳侧部分是高筋壁薄形状，在锻造生产过程中两耳不容易充满，锻件脱模困难.给生产带来不便。经研究，在设计时只有将锻件分模面往上抬高，使上模耳部型槽相对缩短，才利于两耳充满。

图1 凸缘叉锻件图

另外，适当加大其两耳外侧面的拔模斜度以利于锻件脱模（内侧面为非加工面斜度不能加大）。因锻件上模与锻件的接触面多，耳部有的地方由于产品结构拔模斜度只有1°。而锻件与下模的接触面相对较少，下模的拔模斜度一般在5。以上，因此锻件在生产过程中肯定会粘上模，而上模又没有顶出机构，不能将锻件顶出。曾试想过把两耳型槽设计在下模的工艺方案，但考虑到下模的充满性没有上模好，且下模耳部型槽深，氧化皮不容易清除干净，因此否决了这一工艺方案。而下模有顶出装置，但锻件不粘下模，如何让锻件粘下模呢7为此，在下模两耳的外侧平面上加了沟槽，也就是让锻件在此处形成负的拔模斜度。如沟槽太深则影响锻件外观质量，而且容易损坏模具.太浅则起不到作用，这样迫使锻件粘下模，然后利用顶料装置顶出工件。在制坯和预锻工艺方案中，制坯本着尽量简单有效、节约成本的原则，设计在400kg空气锤上自由锻制坯，如图2。

图2

3 具设计

模具装配图如图3。在选择锻件分模面时，在原图的基础上有意把分模面抬高；为尽量缩短耳部与盘部分模面之间的落差，又把盘子的分模面离中心往上提高。为确保充满两耳，采取了以下措施。

（1）设计预锻模时，采取了开式与闭式相结合的方法。在盘部采取了闭式，不让金属向盘子流动，迫使金属流向耳部；将耳部设计成开式，是考虑到锻压机设备不能全封闭，以保证设备的安全。

（2）在预锻模设计时，将耳部总高尺寸增加了，以保证终锻时有多余金属充满型腔。

（3）在预锻和终锻模上，在耳部都采用了楔形飞边，增大了金属流向飞边的阻力，有利于金属充满耳部。

（4）在预锻模开挡处把圆角加大，有利于金属流向耳部。

（5）在预锻模和终锻模的耳部都设计有排气孔，有利于金属充满耳部。

（6）为避免终锻时在耳根部产生金属折叠，在设计预锻模时，将耳根音15圆角力口大。

由于模具设计合理，终于锻出了合格的锻件。该模具现已经投入了批量生产。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/20/2007)


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