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行車輪鍛件徑向鍛造工藝編制

2025-05-30 11:39:15 楊英杰 0

車輪鍛件徑向鍛造工藝的編制需要綜合考慮材料特性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)備能力及工藝參數(shù)優(yōu)化。以下是關(guān)鍵步驟和要點(diǎn):




1. 工藝分析準(zhǔn)備

 

零件分析:

確認(rèn)行車輪的幾何尺寸(直徑、輪緣高度、輪輞厚度等)、材料(如合金鋼、鋁合金等)及技術(shù)要求(如強(qiáng)度、表面質(zhì)量)。


明確鍛造比(通常≥3)和纖維流向要求,避免缺陷(如折疊、裂紋)。


毛坯設(shè)計(jì)

計(jì)算毛坯尺寸(考慮燒、加工余量),通常采用圓棒料或預(yù)鍛坯。

預(yù)成形設(shè)計(jì)(如鐓粗、沖孔)以減少徑向鍛造負(fù)荷。




2. 徑向鍛造工藝設(shè)計(jì)


設(shè)備選擇:


根據(jù)車輪尺寸選擇徑向鍛機(jī)(如四錘頭或三錘頭),確保鍛造力(通常需幾千噸級)和行程滿足要求。


工藝路線:


加熱:均勻加熱至始鍛溫度(如碳鋼1100-1200℃),控制終鍛溫度(避免低于800℃)。


多道次鍛造:


初步成形:錘頭高頻徑向打擊(頻率可達(dá)200次/分鐘),逐步縮小直徑并延伸輪緣。

精整階段:降低打擊力,提高尺寸精度,消除表面缺陷。

控溫:必要時(shí)采用間歇鍛造或控冷工藝(如噴霧冷卻)避免晶粒粗大。

行車輪鍛件



3. 關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化


錘頭參數(shù):


錘頭型面設(shè)計(jì)(圓弧或錐形),與車輪輪廓匹配,減少材料浪費(fèi)。


打擊速度(通常0.5-2 m/s)和進(jìn)給量(每道次5-20 mm)。

變形控制:

單道次變形量≤30%,避免內(nèi)裂;總變形量需滿足鍛造比。


采用多向鍛造(如軸向+徑向)改善組織均勻性。




4. 模具與潤滑

 

模具設(shè)計(jì):


材料選用熱作模具鋼(如H13),表面強(qiáng)化處理(如滲氮)。

考慮磨損補(bǔ)償,預(yù)留修模余量。


潤滑:


高溫潤滑劑(如玻璃潤滑劑或石墨基)減少摩擦,保護(hù)模具。

 




5. 質(zhì)量控制


過程監(jiān)測:


紅外測溫監(jiān)控坯料溫度,力傳感器檢測鍛造力波動(dòng)。


超聲波探傷檢查內(nèi)部缺陷(如夾雜、氣孔)。


后處理:


熱處理(正火、調(diào)質(zhì))細(xì)化晶粒;機(jī)加工保證最終尺寸。

6. 工藝驗(yàn)證與調(diào)整


試生產(chǎn)后檢測力學(xué)性能(拉伸、沖擊試驗(yàn))和金相組織。


通過有限元模擬(如DEFORM)優(yōu)化參數(shù),減少試錯(cuò)成本。




示例工藝卡(簡化)

工序

參數(shù)

備注

加熱

1150℃±20℃,保溫2h

感應(yīng)加熱爐

徑向鍛造

4錘頭,打擊力1500T,15道次

每道次變形量20%

控冷

空冷至600℃后水冷

防止馬氏體轉(zhuǎn)變

熱處理

880℃淬火+550℃回火

HRC 28-32




注意事項(xiàng)


材料差異:高合金鋼需更低鍛造速度以避免開裂。


自動(dòng)化:采用機(jī)器人上下料提高一致性。 


環(huán)保:潤滑劑煙霧收集處理。


通過系統(tǒng)化編制和動(dòng)態(tài)調(diào)整,可確保行車輪鍛件的高性能與低成本生產(chǎn)。

鍛件


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