軸承座鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)
伴隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展，許多城市開始建立城市輕軌線路，以緩解出現(xiàn)的交通擁堵現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)某公司與加拿大龐巴迪正在合作研究開發(fā)速度更快、效率更高的輕軌機(jī)車。
屬于其中有代表性的鍛件，投影面積大而鍛件大部分厚度非常薄。軸承座在鍛造生產(chǎn)過程中會(huì)存在各種技術(shù)問題，如頭尾兩端成形困難及切邊變形等。通過常規(guī)的鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)低成本和高合格率的技術(shù)要求。本文介紹了一種鍛造成形工藝和模具設(shè)計(jì)，成功解決了薄形鍛件難成形的鍛造工藝難題。
模具設(shè)計(jì)
⑴滾擠模設(shè)計(jì)。
鍛件的截面經(jīng)過簡(jiǎn)化，將自由鍛的坯料的外形優(yōu)化成類似紡錘體形狀，中間坯料直徑為φ 120mm，兩頭直徑最小為φ 32mm，總長(zhǎng)480mm。設(shè)計(jì)了如圖2 所示的滾擠模，保證坯料的一致性和出坯速度。
⑵彎曲模設(shè)計(jì)。
鍛件呈“腕龍”形狀，頭尾脊線角度為145°。彎曲模的形狀和角度尺寸根據(jù)熱鍛件的脊線變化進(jìn)行設(shè)計(jì)，彎曲模在鍛模的側(cè)邊。將自由鍛制好的坯料壓扁后放入彎曲模，彎曲后的坯料可直接放入終鍛模膛。
⑶終鍛模設(shè)計(jì)。
軸承座產(chǎn)品的開發(fā)，終鍛鍛模設(shè)計(jì)需要解決主要的鍛造難點(diǎn)為鍛件的頭尾兩端充滿。
1) 鍛件終鍛模的型腔尺寸按鍛件圖加放收縮率即可。
2) 鍛件的腹板投影面大且厚度薄，反映在模具上就是模膛寬而且淺，按常規(guī)的設(shè)計(jì)，料容易從型腔跑到倉部，造成材料利用率低下。按圖4 所示設(shè)計(jì)阻力墻結(jié)構(gòu)，使得坯料在模鍛初始階段變形流動(dòng)受到四周阻力墻側(cè)壁的限制，提高坯料向外流動(dòng)的阻力，迫使金屬往兩端流動(dòng)充滿模膛。