期刊天空网是可靠的职称论文发表与期刊论文发表咨询机构24小时咨询热线:4006800558
期刊天空
职称论文发表、工程师论文发表就找期刊天空网
当前位置:期刊天空 > 论文发表 > 理工论文 > 大型连杆锻件锻造工艺优化> 正文

大型连杆锻件锻造工艺优化

发布时间:2019-05-25 11:30所属分类:理工论文浏览:1

摘要:大型连杆锻件形状特殊,力学性能要求高。在传统台阶轴的锻造工艺基础上,结合窄砧+下平台的锻造方法,成功锻出了带凹档的非同轴连杆锻件,大幅降低了零件的毛净比。同时,改善了连杆内部的金属纤维流线,提高了连杆的力学性能。 关键词:连杆锻件;窄砧+

  摘要:大型连杆锻件形状特殊,力学性能要求高。在传统台阶轴的锻造工艺基础上,结合窄砧+下平台的锻造方法,成功锻出了带凹档的非同轴连杆锻件,大幅降低了零件的毛净比。同时,改善了连杆内部的金属纤维流线,提高了连杆的力学性能。

  关键词:连杆锻件;窄砧+下平台;凹档

现代制造

  连杆是挤压机上连接工位的大型关键零部件,其受力大小和方向是周期性变化的,连杆受到拉伸及压缩等交变载荷作用,所以用户对连杆的技术要求十分严格。我公司签订两件大型连杆锻件,零件重4.5t,无法应用模锻方法生产,但可采用传统自由锻方法生产,毛净比已达到2.42,凹档部位后续机械加工余量大,同时机械加工会破坏凹档处的金属纤维流线,从而降低连杆凹档部位的力学性能。因此,我公司针对此批连杆的外观特点,在传统的轴类锻造工艺基础上,结合了窄砧+下平台锻造法,成功锻造出带有凹档的非同轴连杆锻件,零件的毛净比降低至1.68,保证了连杆内部金属纤维流线不被破坏[1],提高了连杆的力学性能。

  1技术要求

  连杆零部件外观材质为30CrNiMo8,具体技术要求如下:(1)化学成分要求提供气体含量报告。(2)锻件无损检测按JB/T5000.15—2007《重型机械通用技术条件第15部分锻钢件无损检测》标准Ⅱ级要求执行,锻件不允许有裂纹、夹层、白点、疏松等缺陷。(3)用户要求本体试样做性能检测,力学性能要求应符合表2规定。(4)锻造比≥4.5。

  2连杆锻造工艺分析及优化

  2.1传统锻造工艺方案

  根据轴类锻件的生产经验,我厂普遍采用包络法锻造,且锻件的各部位同轴锻造。这样,锻件重约10.75t,毛净比高达2.42,尤其是连杆锻件的Ⅱ部,大大增加了机械加工余量。同时,在机加Ⅱ部时,部分金属纤维流线被完全剪断,将影响连杆零部件在装配使用中的力学性能。

  2.2优化后锻造工艺方案

  为减轻连杆的毛坯重量,同时,保护零部件内部的金属纤维流线,我公司结合锻造台阶轴的生产经验,对锻造工艺进行优化,提出利用窄砧+下平台的锻造方法,将连杆锻件的凹档部位锻造出来,具体工艺步骤如下:

  (1)第Ⅰ火次,升温至1210℃,保温5h后,钢锭出炉压钳口,倒棱。我厂采用两件连杆锻件合用1支上注钢锭锻造,保证了锻件心部质量。在50MN油压机上利用600mm的上平砧将钢锭的冒口端压成合适的钳把尺寸。

  (2)第Ⅱ火次,升温至1240℃,保温8h后,钢锭经主变形+分料工序。其中主变形工序采用镦粗+WHF(宽砧强压锻造法)拔长方法。此时锻造比为(2.0+2.6),钢锭内部柱状晶等铸态组织经大变形后破碎成细小晶粒。同时WHF拔长方法能够使钢锭内部疏松、气孔等缺陷收缩封闭,通过下一火次的高温保温,缺陷可进一步焊合。

  (3)第Ⅲ火次,升温至1200℃,保温4h后,坯料拔扁方、压痕分段、初步锻出凹档。在30MN水压机上先利用500mm上、下平砧对坯料整体拔扁方,利用下三角辅具将坯料按工艺规定尺寸压痕分段。最后用200mm的窄锤头+下平台辅具,将Ⅱ部初步压出凹档。此时坯料温度已降低,为防止锻造裂纹的出现,将坯料返炉保温。

  (4)第Ⅳ火次,升温至1200℃,保温3h后,锻件出炉进行最终成型变形。继续采用200mm的窄锤头+下平台辅具,以凹档Ⅱ部高度中心为轴线,将Ⅱ部坯料全部放置下平台上,利用窄锤头下压坯料,则锤头下方的坯料受两侧拉应力的影响,沿着阻力最小的两侧流动,最后将Ⅱ部锻至工艺尺寸。再采用传统的台阶轴锻造方法将Ⅰ部和Ⅲ部坯料滚圆拔长至工艺尺寸,最后修整各部,出成品。从金属变形的过程及纤维流线分布的情况来看,连杆锻件Ⅱ部的纤维流线沿着凹字形状分布,提高了锻件力学性能。

  3锻后热处理

  由于连杆的截面尺寸较大,同时材料合金含量高,锻后热处理执行两次正火和一次回火工艺[2],目的是充分消除锻造时产生的内部组织应力,同时细化心部粗大组织,改善锻件内部化学成分与金相组织的均匀性,再通过长时间的回火扩氢,防止产生白点[3]、氢脆等氢致缺陷。锻件冷却出炉后,经尺寸检验合格后,发往机加工厂进行粗加工,然后对锻件整体进行超声检测,一次性检验全部合格。

  4结论

  对于不规则的台阶轴锻件,如大型连杆锻件,结合传统台阶轴锻造方法与窄砧+下平台的不对称锻造法,既节约成本,又改善了产品的内部金属纤维流线,延长了产品的使用寿命。

  参考文献

  [1]刘助柏,倪利勇,刘国晖.大锻件形变新理论新工艺[M].北京:机械工业出版社,2009:142-150.

  [2]康大韬,叶国斌.大型锻件材料与热处理[M].北京:龙门书局,1998.

  [3]崔忠圻.金属学与热处理[M].北京:机械工业出版社,2000:280-289.

  相关机械刊物推荐:《现代制造》Maschinen Markt(周刊)创刊于1894年,由机械工业出版社与德国弗戈媒体集团合作出版。凭借深厚的国际背景和机械工业出版社在国内的强大优势,《MM现代制造》在中国制造业行业形成了广泛而深远的影响,其封面题字由著名的科学家钱伟长先生亲自书写。

  

投稿方式: • 邮箱: sdwh_2001@126.com 投稿时邮件主题请写明文章名称+作者+作者联系电话
• 电话:24小时热线4006800558
期刊天空网 专业提供职称论文发表的权威平台 400-6800-558 论文发表咨询

最新经济论文目录

最新法律论文目录

最新教育论文目录

最新文史论文目录

最新理工论文目录

最新管理论文目录

职称论文发表期刊

热点关键词