Ⅰ档从动齿轮毛坯锻造工艺- .pdf

Re s e a rc h A p p li c a ti o n l 竺 壅 皇 壁 里 I 档从动齿轮毛坯锻造工艺 安徽信发齿轮机械有限公司 池州 2 4 7 2 0 0 潘孝平 1 问题的提出 图1 为 I 档从动齿轮零件结构 材料为2 0 C r Mn T i 该齿轮大端面有轮辐 轮毂面有制动槽和轮辐 我公司 原齿轮锻坯如图2 所示 由图可知 齿轮大端面轮辐锻 出 轮毂面制动槽和轮辐没有锻出 按此锻造工艺 锻 造坯料需 1 7 9 k g 件 材料消耗较多 制动槽和轮辐在 粗车时要3 道工序车出 且工序加工时间长 生产效率 低 为节材降耗 降低生产成本 我们对此锻坯锻造工 艺进行了改进 图1 l l 善 i I一 一 9 9 i f 一 1 1 6 2 图2 2 锻模结构分析及材料选择 原锻模下模结构和锻模结构分别 如图3 图4 所 示 工艺改进成功后锻模下模结构和锻模结构分别如图 5 图6 所示 由图可知 工艺改进后 模具上模不变 只是模具下模增加了凸缘 使轮毂面制动槽和轮辐锻 出 从结构上分析 由于模具下模为窄形凸缘结构 锻 造时该 凸缘首先接触红铁 并且从此处开始向内外侧分 流 使其接触红铁时间长 温升迅速 而凸缘接触面积 小 单位面积上承受压力大 如果强度降低 磨损塌陷 就快 会降低模具使用寿命 甚至会造成模具失效 我公司在未选用H1 3 钢之前一直使用5 C r Mn Mo 热 模钢制造锻模 而5 Cr Mn Mo 钢 因其高温强度差 红 硬性低等缺点 不能适应下模为窄形凸缘结构类的锻件 锻造 因此 当初选择不锻 主要就是因为模具使用寿 命太低 不能满足生产的需要 而H1 3 钢具有较高的高 图3 图4 1 上模2 锻件3 下套模4 下模 磊 工热 加 工 垫 璺 笙 垒 壁 垄 生 笪 塑 www me t a l w o r k in g1 95 0 c o rn 研究与应用 e s e a r c h A p p l i c n t f 托 I II I P 图5 图6 1 上模 2 锻件 3 下套模 4 下模 温强度 硬度 以及良好的抗冲击性能 正是热锻模最 需要的 能满足此类锻件的使用要求 所以H1 3 钢就成 为此类模具的首选材料 特别是锻模下模 3 工艺试验过程 工艺改进首次的坯料和下模结构分别如图7 图8 所示 按此锻造工艺 锻造坯料需1 5 5 k g 件 锻造工艺 流程为 下料 6 0 ram 0 mm 一中频加热一闭式 成形 4 0 0 t 摩擦压力机 首批投料2 0 件 锻件尺寸合 格 第二批投料5 0 0 件 发现以下问题 1 下模凸缘容易塌陷 2 锻件从下模不易脱出 3 设备锻压力不足 需两次锻压成形 分析造成的原因如下 一 是H1 3 钢虽然具有很好的高温红硬性和抗冲击性 兰 oo J f 1 l 矧 I 十 一 f 瘩 f i i 鱼 至 图7 圜 塑 垫 丝 垄 堡 参 磊 工 热 加 工 ww me t a l w o r k i n g1 9 5 0 c o m 龋 易 焉 蘩 图8 能 但如果凸缘面积过小 单位面积上承受压力太大 模具强度还是会降低 造成凸缘塌陷 二是模具下模增加凸缘后 所需锻压力增加 设 备的气压应适当调整 以增加打击能量和顶料力 于是 我们对模具下模进行了改进 根据制动槽 的加工余量 尽量增大 凸缘面积 具体下模尺寸见图 5 坯料尺寸见图9 经计算锻造坯料需1 5 2 k g 件 下 料尺寸 6 0 ram 6 8 5 ram 为保证锻件一次成形和出模 容易 操作时调整设备气压 使锻压力和顶料力足够 当下模温度较高时 应进行水冷 以延长下模的使用寿 命 第三批投料5 0 0 0 件 约4 个班锻完 全部一次锻压 成形 锻件出模正常 尺寸全部合格 叫 寸 I l f L 么 I J 一 7 2 f I一 一 I 8 0 I I 9 9 1 1 62 图9 4 工艺改进效果 经过多次批量生产的验证 此工艺改进是成功 的 由工艺改进前后的成本对比可见 工艺改进后 材料费和粗加工工耗减少 虽然生