铸造工艺

主连杆分步成形锻造工艺研究

发布时间:2022/7/16 16:48:46   
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主连杆做为坦克带动机的关键零部件之一,公司自临盆以来,受职掌能力、多火次加热(自然气炉)、设施精度差等成分影响,致使锻件的次品率高、工人做事强度高、产物临盆效率低、模具行使寿命低。针对这些题目,自己联结公司80kJ电液锤临盆线装备的中频加热炉、辊锻机、t双点式曲柄切边机等设施,在今临盆线上探索了主连杆分步成形铸造工艺。产物组织解析锻件分量散布不均

图1锻件三维实体

图2锻件简图

依据锻件的三维图(图1)和二维图(图2),能够看出该产物紧要由三部份构成,即大头、杆身、小头。全部主连杆的分量为12kg,主连杆大部份分量散布于大头和小头,而杆身所占的分量仅为全部锻件分量的1/4。主连杆核心间距为.5mm,大头呈“U”形组织,大头核心线与杆身核心线成30°夹角;“U”形大头的核心倾向杆身核心线的一侧,经推算偏幸距约为50mm,此产物组织大大增进了制坯的难度。锻件“U”形大头成形难度大主连杆大头的打算高度为76mm,此处与小头均为锻件的最高尺寸,经推算得出大头的分量为7.3kg,占全部锻件分量的60.8%,若锻件制坯失当,会形成大头不易布满,而大头的组织又进一步加大了其成形难度。如制坯的分料不均会激发铸造流程的对流表象,形成锻件折叠而报废。“工字”杆身尺寸难保证图3中此连杆工字筋处的单侧机加工余量为2.5mm,其筋的宽度惟独9.6mm,锻件在切边时,由于大伙切边形成的切边力过大,存在必要的力矩,使得锻件在热态的处境下,易形成变形,形成工字筋处余量不匀,会致使锻件的机加工余量不足,形成次品。

图3主连杆工字筋处

分步成形铸造工艺计划制坯计划依据主连杆三部份的组织,绘制各部份的截面图,而后对各截面停止简化,最后协议的中央毛坯如图4所示。

图4中央毛坯图

依据中央毛坯协议制坯计划,思虑到临盆的高效性、中央毛坯的一致性及表面原料,故取舍t辊锻机制坯。经推算得出,制坯到达中央毛坯请求需停止四道次辊锻,再联结中央毛坯和锻压手册,绘制每道次所行使的辊锻模。随后,将这些数据导入DEFORM-3D软件系统,设定系统参数及扭转行为。四道次辊锻摹拟终于如图5所示。压弯工序因主连杆大头成“U”形组织,充型时布满模腔艰难,故在压弯时需停止开端分料。打算压弯模膛的绳尺为:压弯后,预留“U”形大头部份体积所需求的材料,预锻、终锻流程中锻件此处材料可完成自力谋生。

图5辊锻DEFORM-3D摹拟终于

主连杆的压弯模膛采取的是后定位,如图6所示,是以,在辊锻时必要保证个中央辊锻毛坯的长度,若此长渡太短,会形成份料后没法知足主连杆“U”形大头的布满,致使锻件充生气。预锻工序若压弯后锻件直接终锻成形,则会呈现两个题目:⑴因锻件杆身成“工”字组织,在布满“U”形大头部份时,材料疾速流向模膛(图7),在拐角处注定形成折叠伤,形成锻件报废。⑵由于直接铸形成形,模具易磨损,会大大消沉模具行使寿命。综上所述,此连杆增进预锻模膛势在必行。增进的预锻工序,紧要用来成形连杆“U”形大头部份和开端成形连杆小头部份;为抗御锻件呈现折叠伤,杆身部份截面打算为矩形截面,待终锻时停止最后成形。

图6压弯摆放形状及成形终于

图7预锻放料及成形处境

终锻工序终锻主借使成形连杆杆身和小头,并对“U”形大头停止整形,详细摹拟处境如图8所示。

图8终锻摹拟处境

精整工序因“工”字杆身加工余量惟独2.5mm,在切边凹模刃口磨损后,锻件易形成切边变形,从而形成加工余量不足,形成次品。切边工序采取的是t切边压力机,此设施是双点式组织,且做事台面充裕大,可停止三工位临盆,是以针对变形题目,可增进精整工序停止治理,精整模具如图9所示。在打算流程中,为消沉精整能量,完成个别精整,增进碟簧以避免曲柄压力机顶死。

图9精整模具

图10最后临盆出的锻件

临盆考证主连杆分步成形铸造工艺在80kJ电液锤临盆线上完成临盆后,因采取中频炉加热、mm辊锻机制坯,袭用压弯、预锻、终锻工序临盆,完成锻件渐渐成形,锻件(图10)尺寸及表面原料较好。与往常的工艺停止比较,模具行使寿命翻了两番,大大消沉了工人的做事强度,锻件临盆效率也翻了一番。

手艺研发部大师,高等工程师,紧要从事铸造工艺、工装打算、计划协议等做事。

——起因:《铸造与冲压》杂志年19期

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