由于該鍛件形狀復雜,整體鍛造難度大,根據(jù)該零件的特點,我公司工藝人員對其成形可行性進行了分析,結(jié)合大連鍛造加工公司的實際生產(chǎn)情況,研究制定出三種閥體鍛造成形工藝方案。
方案一
直接鍛造成方塊毛坯,尺寸為492mm×657mm×915mm,經(jīng)過鍛后冷卻,在鍛坯上畫線,最后在鋸床上鋸角。
方案二
先鍛造成過渡方塊毛坯,鍛方截面為510mm×690mm,保證中間方塊關(guān)鍵尺寸,用小圓棒在方坯兩端進行壓痕,以壓痕位置為基準用剁刀進行人工分料,然后進行壓肩拔長,再將鍛坯放在閥體模具上進行表面整形,隨后再將閥體兩端面進行平整,最終毛坯成形為三段方體。
方案三
將毛坯鍛造成圓柱狀,截面圓直徑為φ480mm,然后將毛坯上部和底部分別套上模具圈,沿鍛坯軸線方向鐓粗(圖5),當中間鍛方滿足工藝尺寸后,再將鍛坯與模具圈橫向放置在錘砧上,鍛造毛坯偏心結(jié)構(gòu)。最后,將兩端模具圈撤掉,對毛坯進行平整處理,確保鍛件的工藝尺寸和表面質(zhì)量滿足要求。
閥體鍛造工藝對比分析
⑴方案一中閥體鍛造工藝下料重量為2430kg,鍛造火次為兩火次;方案二中閥體鍛造工藝下料重量為2335kg,鍛造火次為三火次;方案三中閥體鍛造工藝下料重量為2030kg,鍛造火次為三火次。
⑵方案一是將坯料整體鍛造為方塊毛坯,方案二大連鍛造加工過程中為了便于人工分料,防止兩頭端部出現(xiàn)凹心,增加了鍛坯兩端余量。這兩種方案設計的閥體在后續(xù)進行機械加工過程中,均存在加工余量大的現(xiàn)象,而且鍛造流線被切斷,降低了零件使用壽命,使得產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保證。
⑶方案一中鍛造后通過鋸床鋸掉兩個余料,重量輕,利用價值不高,只能作為廢料處理,同時使用鋸床增加了鋸條損耗,而且加一道工序,就多一重質(zhì)量控制風險,如存在鋸角過程中將產(chǎn)品鋸廢的可能。方案二在鍛造過程中有人工分料工序,在分料位置余塊大,而且剁刀切口面不一定整齊,使該位置易產(chǎn)生折疊。
試驗證明,方案一鍛造工藝雖然簡單,但鍛造余量大,而且材料利用率低,有兩道生產(chǎn)工序,生產(chǎn)周期長,質(zhì)量控制風險大。方案二為了便于人工分料,增加了鍛坯余量,同時分料位置容易產(chǎn)生裂紋,鍛坯質(zhì)量控制難度大。方案三的成形方法具有經(jīng)濟快速的優(yōu)點,鍛坯結(jié)構(gòu)更接近于零件結(jié)構(gòu),提高了原材料的利用率,鍛造過程中采取套圈工藝,生產(chǎn)節(jié)奏快,產(chǎn)品質(zhì)量得到了有效保證。對比前兩種工藝方案,很顯然方案三是滿足要求的較佳工藝方案。
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