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一种凸缘叉类零件的锻造工艺 1 凸缘叉铸造工艺的改进 公司在前一段时间收到了生产凸缘叉件的任务。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 立锻工艺和工艺设计的影响 图1为凸缘叉锻件图。 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2 350～2 670 t。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 mm,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。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?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400 kg空气锤上自由锻制坯,如图2。 3 盘部预锻模针对金属双向流动 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。 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。 (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.将耳根部圆角加大。