2 辊锻模具设计靠经验因素太多 而楔横轧模具设计有较成熟的理论 设计已成系列化标 准化 在楔横轧时 工件变形简单 模具变形抗力小 因此模具寿命高
3 楔横轧制坯精度高 尺寸波动小 产品合格率高 4 楔横轧不需脱模剂 加工中无鳞屑 油污飞溅 5 楔横轧制坯不产生飞边 材料利用率高 6 楔横轧制坯效率高 生产时间短 锻件温度容易控制 可实现余热处理 由于楔横轧制坯优于辊锻制坯 , 我们在 2500T 热模锻压力机连杆生产线上就采用了楔横轧 制坯 在连杆成形工艺上我们采用热模锻压力机成形 主要是 热模锻只是一个方向的变形 而辊锻 不但有上下方向变形 还有前后方向的前滑和后滑 往往设计计算出来的各道模具 都要经过反复 试轧和修改才能正式生产 由于前滑值还受工件温度的影响 因此要不断地调整送料机构才能轧出 合格锻件 热模锻压力机刚性好 封闭高度是一定的 锻件高度公差和重量公差容易控制 基于以 上原因 我们确定采用热模锻压力机成形工艺生产高精度连杆锻件 2500 热模锻压力机连杆模锻生产线工艺流程如下
这些年来 生产高精度连杆锻件一般都采用辊锻工艺制坯 我公司从七十年代就开始应用辊锻 工艺生产连杆锻件 通过几十年的实践和总结 我们认为辊锻工艺制坯具有局限性 模具设计和制 造难度大 操作复杂 各道模具配合要求高等缺点 因此 我公司在技改中 采用了楔横轧制坯工 艺生产高精度连杆 适应市场需要 为开拓新的市场做出了贡献 楔横轧技术是一项发展很快的新 型技术 在锻压行业将得到广泛应用
１ 工艺分析
连杆锻件是一种形状复杂 精度要求高的产品 在整个生产工艺中制坯是关键工序 制坯质量 好坏和材料分布是否合理直接影响产品质量和制造成本 因此 连杆生产线上采用辊锻制坯 还是 楔横轧制坯 我们进行了全面分析 认为楔横轧具有以下工艺特点
1 辊锻一般需要通过几次才能成形 而楔横轧制坯可一次成形 生产率高 并且易于实现 自动化
４ 结论
采用楔横轧制坯 热模锻压力机成形工艺先后生产出 30 多个品种和规格的连杆锻件 满足了 国内外不同用户要求 本工艺特别适应批量大 精度高 形状复杂的各类连杆锻件的生产 具有高 效节材 质量稳定 合格率高 模具寿命长 操作简便 经济效益显著等优点 有着广阔的应用前 景
参考文献
１ 锻模设计手册 编写组 锻械设计手册 北京 机械工业出版社 １９９１ ２ 张承鉴 张庆生 楔横轧论文集 吉林工业大学辊锻工艺研究所 １９８２
过" "形螺钉把楔形模具
固定在它上面 模具对坯料
作相对运动 坯料本身也转动 结果坯料在轴向产生直径
４ ５
２
的变化而制成阶梯轴状的零件 图 所示为标准成形过程和
所用楔形突起的展开图 通常 楔形突出是由三部分组合而
成 即楔入部分 展宽部分和精整部分 坯料经过各个部分 的辊轧状况按(2) (3) (4) 的顺序变形 坯料主要变形部分 是展宽部分 坯料在楔形突起作用
为了保证终锻模腔很好充满 应使设计的预锻工步图在终锻模腔内尽可能镦粗成形 即
预锻工步图的高度尺寸相应要比终锻高 2 5mm 预锻工步图的宽度尺寸比终锻要小 0.5
1mm
预锻工步的体积要比终锻工步大 5% 以保证终锻时充满 预锻工步图某些部位的形状尺寸要与终锻工步基本吻合 以免产生折迭 如连杆杆部筋 条宽度 预锻比终锻小 0.3 0.5mm 连杆杆部筋板厚度 预锻比终锻大 0.3 0.4mm 预锻安装 在 2500T 热模锻压力机模座中间工位 (第二工位) 3.3 终锻模设计方法与锤上锻模相同 即根据零件的热锻件图设计型腔 根据压力机的吨位选择飞 边槽 飞边槽的形式也与锤上锻模相似 但没有承击面 一般情况下全部开通 如 493 连杆飞 边槽桥部高 3mm 仓部高 10mm 终锻模安装在 2500T 热锻压力机模座右边工位( 第三工位) 第四道模具是切边模 第五道模具是热校正模 该二套模座均安装在 315T 双点闭式压力机上 其 设计方法按常规设计
下料 加热 楔横轧制坯 弯曲 预锻 终锻 切边冲孔 热校正 淬火 回火 检测硬度 抛 丸 探伤 冷精压
２ 楔横轧制坯原理
将加热的金属毛坯自动轴向送入一对旋向相同的装有楔
１
形成形模具的轧辊中 模具逐渐挤压被辊轧的金属 把它延
伸所要求的截面形状 图 为楔横轧的示意图 1 为同
方向旋转的轧辊 在每个轧辊上有多个纵向的" "形槽 通 ３
０ 前言
楔横轧技术是一种高精度 优质 高效 低耗的先进生产工艺 在连杆生产线上采用楔横轧制 坯 热模锻压力机成形工艺生产连杆锻件 具有其它锻造工艺无法相比的独特优势 与辊锻工艺相 比 材料利用率提高 10%以上 劳动生产率提高 30 50% 而且产品质量好 尺寸精度高 产品 高度公差 重量公差都在控制范围内 成品率大幅度提高
从成形直径 d 可限制轴向成形长度 l 值 即 2 l/d2 10 为大致的界限 成形长度 l 越长 不但发生弯曲 同时坯料端面出现"内陷"现象
3.2 预锻模是根据终锻型腔来设计的 预锻模设计正确与否对模锻件的质量和模具寿命影响很大
因此必须给予充分的注意 设计方法基本与锤上模锻预锻模设计相同 设计时应着重考虑以下几点
和杆部体积相对应 为了设计准确
我们要进行工艺试验 先设计出楔 横轧坯料图 用车床加工坯料 经
图 ２ 楔形突起基本形状和标准成形过程
加热锻造出合格锻件才能确定坯料
图 , 再按坯料图设计楔横轧模具 设计楔横轧模应注意以下几点 楔横轧加工对象是轴对称或园形截面的零件
- - 一次可成形的程度大体为 0.55 d1/d2 0.8 ( d2 成形后的直径 d1 坯料直径 )
图 １ 楔横轧制坯
下 直径方向被压缩 长度方向被
伸长 此时 材料的流动情况取决
于楔形突起的成形角 和楔展角
(见图 ) 精整部分是为了提高精度
而设计的 是决定零件的最终形状
的 即零件转动从而达到矫正的作
用
３ 模具设计
楔横轧是制坯工序 要求对材
料进行合理的分配 制坯件大小头
和杆部的体积要与连杆锻件大小头
作者简介 陈勇 男 １９６０ 年生 大学 工程师 锻压技术
联系人 陈勇 联系地址 江西新余市人民南路 ８５ 号 联系电话 ０７９０－６２２用
陈勇
（ 新余锻压有限责任公司 新余 ３３８０２５）
摘要 主要介绍先进的楔横轧制坯 热模锻压力机成形的锻造工艺生产连杆锻件的工艺特点 制坯技术及 模具设计方法 重点分析比较了楔横轧与辊锻两种不同的制坯工艺 阐明了楔横轧制坯优越性 指出了该 工艺在节材节能 产品质量及自动化等诸多方面的应用前景 关键词 楔横轧 连杆锻件 工艺特点 设计方法