济南锻件厂家给大家讲述一下锻造的工作原理
将加热后经轻镦去掉氧化皮的坯料放人组合凹模型腔内，随着压机滑块的下行，当凸模1下行至下死点时，坯料被挤压成形。滑块回程时，凸模I开始上行，由于挤压件受到组合凹模内壁表面的摩擦力大于凸模1的摩擦力，凸模1与挤压件逐渐分离，将挤压件留于凹模型腔内。当凸模1上行至接近上死点时，退料装置在滑块、退料拉杆33、退料拉套34和顶料横梁17的作用下，接触并推动顶杆9、顶料杆7和挤压件向上运动，在凸模l和滑块回程至上死点时，挤压件被推出组合凹模型腔，完成锻件温挤成形工作过程。

　　面对当前激烈的市场竞争以及坏境问题的严峻挑战，锻造公司研发出具有创新性的近等温锻、环件轧制、闪光对焊和辊锻等成形技术，对于实现大型复杂结构、难变形金属、贵重金属锻件的近净成形，具有十分重要的意义。在大力推行节能减排和客户对锻件质量、精度、交付周期等的要求越来越高的前提下，如何发展高效的锻造成形技术，成为当下锻造企业快速发展的主旋律。为了满足国内军品、民品及外贸品市场的需求，本公司以近等温锻、环件轧制、闪光对焊和辊锻为代表的近净成形技术，被快速推广应用，大大地缩短了产品交付周期，减少了锻件切削加工量，加快了企业向近净成形方向的迈进。

　　综合数值模拟和工艺试验所取得的结果，为了矫正切边造成的锻件变形，提高锻件的平面度，增加了整形工序。终缓冲器锻件的精锻工艺路线为：下料-剥皮—出坯—终锻—切边—整形—喷丸锻造温度区间900`C~ 1100`C，锻造设备使用560 KG空气锤和1000T、1600T摩擦压力机，并且加强对出坯尺寸、坯料摆放位置和锻造温度的控制来保证锻造质量。经过试制和实践，成功运用气炉加热、空气锤出坯、摩擦压力机锻造等现有装备条件，通过模具的巧妙设计和制造，采取整形后人工打磨、锻件百分百样板检测等有效措施，批量生产出了表面质量优良、尺寸和形位公差符合要求的髙精度锻件.

　　坯料准备为确保在挤压时坯料定位准确，防止在挤压过程中由于受到偏心力的作用，出现凸模折断等问题，温挤压用的坯料应采用精确下料方法，经过车削后，表面整洁、无缺陷，进而可以严格控制坯料形状和尺寸，允许质量偏差为2。依据体积不变原则，按照锻件图给定的尺寸计算坯料体积，选择圆柱形状坯料，坯料尺寸为33mm×22mm，质量为(147.7±1.5)g。温挤温度根据20CrMo合金结构钢的热加工特性及各项综合因素，选取坯料加热温度为850℃较为合适。加热设备采用自制中频感应加热炉，坯料表面烧损少，氧化皮厚度小于0.15mm，芯表温差为±1O℃，同时在保证坯料温度均匀一致的情况下，推料时间控制在15～20S之间。

　　为了防止坯料在挤压刚开始时的温度下降过快而导致模具过早损坏，模具应预热到200~300℃。

　　由于钢锭冒口端直径大于水口端直径，故镦粗时水口端直径的增大无论是依靠水口端接触面的滑动扩大为主，还是依靠侧表面翻至接触面扩大水口端直径为主，越往水口端柱状晶区层拉得越薄。同样在后续的KD拔长、下料出成品过程中，由于金属的迁移，使柱状晶区层在水13端辊径处拉的更薄。因此，制定锻造工艺时，拔长锻比满足3即可，好不采取镦粗变形或采取小镦粗比。优先选用一锭出一件，多一锭出两件。另外，镦粗前不采用切除水口锭身弃料，以免A型偏析在镦拔过程中提前在锭身水口端暴露出来。同时尽量减小锻件的加工余量，以免余量过大，车出A型偏析。

　　计算机模拟分析采用刚粘塑性有限元法，上模和下模视为刚体，坯料视为刚塑性体。几何模型由Pro/E三维造型软件生成，然后形成STL格式文件，由模拟软件DEFORM3D读取。模拟过程中坯料的初始加热温度为1℃，上下模预热温度250℃，坯料与锻模有热交换。模具和坯料之间的接触为常剪应力摩擦，摩擦因数为0.3。坯料初始网格数200000，材料42CrMo和20CrMnMo。上模速度设置为450mm/s，行程200mm。

　　在楔块锻造模拟过程中发现，楔块底面的凹槽两端在成型过程中金属流动比较复杂，在刚开始成型时模具楔入坯料，此处金属与模具之间的间距比较大，终打靠时很高的三向压应力迫使金属充填先前存在的空隙，这样金属汇流容易造成折叠。模拟结果如图2所示，而实际情况如图3所示，尤其是在坯料的宽度比较小的情况下出现折叠的概率比较高。实际生产中再现了这一情况，采取了出坯时严格控制宽度尺寸的措施，减少广锻件的报废在中心楔块锻造模拟中，起初考虑其前部叉口部位尺寸变化不太剧烈，采用出方坯后直接终锻成型以节省预锻工序。但模拟结果如图4所示，在中心楔块底部有少许飞边形成时，叉部的顶端还未充满，阒圈部位还有折叠(图4、后改变工艺方案，用方坯进行卡压，预先分配材料，这样终锻时坯料也比较容易定位。模拟结果如图5所示，但坯料在叉口部位不容易充满，这主要是由于卡压模膛的底部深，前部浅，材料预分配不足。后将出坯形状改为阶梯状,较好地解决了这个问题。终优化后的精锻成型工艺路线如图6所示.

　　成形方式根据锻件几何形状的复杂性及锻件的尺寸精度和位置度要求，同时，考虑该齿轮锻件成形难点是上、下端面的凸块部分，其变形程度达809/6以上，为确保各凸块的成形，决定采用闭式挤压方式进行温挤成形。模具的导向采用导柱、导套对角型式设置方法，以防止因凸凹模的错位而导致上、下凸块的位置公差超出允许范围。此外，还需采取良好的润滑，进一步确保顺利脱模，减少模具的磨损，以保证工艺的可行性与稳定性。分模面选择由锻件图分析来看，为保证齿轮锻件成形的合理性和尺寸精度，以及模具工作的稳定性，可以将锻件直径驴42mm的上端面做为分模面，即上端面的3个凸块在凸模中温挤成形，圆柱形台阶体和下端面的4个凸块在凹模中成形。拔模斜度根据设计经验和齿轮锻件图中的技术要求，除直径妒42mm处设计有约2。的拔模斜面外，其余各部分均设计成表面垂直，无拔模斜度，进而可以保证锻件的几何形状及尺寸精度。

　　炉料中含P、S量要尽量低，因含量高时会延长冶炼时间，从而使炉衬易受侵蚀，使钢中夹杂物增多。如果氧化期沸腾不好，多数比较细小的脱氧产物难于上浮而残留在钢液中，因此脱碳保证不小于40%，确保脱碳强度，使钢水沸腾以去除夹杂。要保证钢水在钢包中保持一定的镇静时间，以利于夹杂物上浮。整个浇注系统要认真吸尘、吹风，吸吹后应防尘处理，避免钢液卷入耐火材料等非金属夹杂物，同时加强中间包卡渣。

　　缓冲器锻件如图1所示，包括中心楔块、楔块，外固定板、固定斜板和动板，其中动板为自由锻件，机加工而成，其余4种皆为模锻件，不允许加工(中心楔块装配面有少量加工)。中心楔块和动板的材料为20CrMnMo，楔块、外固定板和固定斜板材料为40CrMnMo或42CrMo。模锻件平面度0.2～0.25inin，厚度公差1mm左右，硬度公差HRC3(内控)，属于超高精密度锻件。在缓冲器锻件中外固定板和固定斜板属于平板类零件，形状规整，较易成型;楔块的各部分截面变化比较大，底面开有镶铜条的凹槽，增加了成型难度;中心楔块属于又口类锻件，底部相对于前部叉口的截面尺寸变化相当大，不易成型。其中楔块和中心楔块的锻造工艺需要进行试验和优选。为缩短试制周期，降低试制成本，采用DE—FORM3D软件对楔块和中心楔块进行锻造成型的计算机模拟。

 

　济南泉西重型锻造机械有限公司  山东锻件厂家成立于1996年，厂址位于美丽的泉城西部，紧靠京福告诉公路、京沪高速，交通便利，地理位置优越。厂区占地15000多平方米，企业现有56人，其中高级职称3人，中级职称8人。拥有固定资产1000万余元;年产值3000余万元公司现有生产设备：5吨操作机1台，3吨夹板锤1台，2吨夹板锤1台，750KG空气锤1台，400KG空气锤1台，150KG空气锤1台，100型、60型、40型、35型、28型金属带锯床各一台，50、30车床各二台。主要生产各种模具钢、工具钢高速钢、普碳钢坯及来料加工，最大单件生产量可达25吨。可根据客户图纸要求，承接生产各种模具钢、轴类、齿轮、铜铝等各类锻件。现已发展成为集锻造，热处理，机加工为一体的专业化，现代化的锻造企业。技术力量雄厚，制造能力优良。

　公司自成立以来，始终坚持“质量第一，信誉第一，客户至上”的宗旨，先后与中国重汽集团、济南钢铁集团。锻压研究所、二机床集团、机床一厂榆次油研、巨能液压等广大客户建立了良好的合作关系。生产能力生产规模逐年扩大。