鍛造大頭軸偏心軸鍛件的試制生產(chǎn)

該偏心軸鍛件兩法蘭直徑01 290 mm，桿部直徑0750 mm,偏心距270 mm,毛坯重量23. 7 t，是公司迄今為止生產(chǎn)的外形尺寸最大的偏心軸鍛件，

鍛造難點(diǎn)

該偏心軸法蘭直徑與桿部相差540 mm。成形桿部時(shí)，法蘭會(huì)受到巨大的拉縮，導(dǎo)致法蘭直徑變小。號(hào)印前埋料的直徑尺寸尤為重要。

該偏心軸法蘭與桿部有一邊同面，號(hào)印時(shí)，號(hào)印刀數(shù)的確定至關(guān)重要，其既可以減少對法蘭的拉縮，又可以減小法蘭與桿部的余面。

由于該偏心軸鍛件法蘭與桿部有一邊處于同一面,鍛造過程中該邊始終不變形，屬于不對稱變形,其勢必會(huì)使中間的桿部因變形而不斷增長，而不變形的一面長度不變,從而使兩法蘭向外倒，成為“八”字形，造成法蘭寬度不夠，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。

工藝方案

號(hào)印時(shí),采用坯料壓成八方號(hào)印,坯料尺寸較鍛件毛坯尺寸大160 mm。號(hào)印刀數(shù)確定為五刀,先號(hào)印三刀深，后號(hào)印兩刀淺。

鍛造過程中先成形桿部。桿部鍛造時(shí)采用拔四方的方法鍛造,使四方的一條棱與八方（法 蘭）的一條棱始終處于同一水平面。鍛造中由于不對稱變形，當(dāng)兩法蘭出現(xiàn)向外倒的情形時(shí)及時(shí)搭建校正平臺(tái)，使法蘭垂直。降低時(shí)易出現(xiàn)表面裂紋,必須增加鍛造火次。再者鍛件內(nèi)孔尺寸大且壁厚薄,拔長后期較難收口，管模端部容易呈現(xiàn)“喇叭口”缺陷。

號(hào)印時(shí)，三刀深印的號(hào)印深度長達(dá)200mm成形法蘭時(shí)法蘭直徑只比號(hào)印前小50 mm，深度 號(hào)印有效地減小了桿部壓下時(shí)對法蘭造成的拉縮。兩刀淺印，因最先號(hào)印的三面壓下時(shí)，后號(hào)印的兩面會(huì)有變形,印痕也會(huì)變形,故號(hào)淺印。

拔長桿部時(shí)采用上下平砧拔四方的方法較之上平砧、下平臺(tái)方法更有效地提高了拔長效 率為將向外倒的法蘭校正，鍛造中間桿部時(shí)先將最中間一段直徑不斷壓小,解決桿部直徑太粗而無法校正的問題。

法蘭校正時(shí)要分多次進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)法蘭外倒即要馬上進(jìn)行校正，以免法蘭外倒嚴(yán)重后無法 校正。

工藝技術(shù)創(chuàng)新

為了克服芯棒長度短導(dǎo)致的拔長操作困難，并有效避免坯料與芯棒“抱死”不動(dòng)的問題，在拔長操作前,適當(dāng)提高芯棒使用前的預(yù)熱溫度，以降低芯棒進(jìn)人坯料后的膨脹程度。拔長過程采用分段成型的方法,即先拔長管模一端至4.5 m，然后掉頭拔長另外一端至最終工藝尺寸。這種成形方法有效彌補(bǔ)了芯棒長度小于鍛件總長的不足。拔長前期須使用大壓下量、大角度翻轉(zhuǎn)，暫不收口，以保證快速拔長和芯棒順利進(jìn)退。最后階段采用 “退芯棒”方案，當(dāng)出現(xiàn)“抱死”現(xiàn)象時(shí)，用錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)方法使鍛件內(nèi)孔與芯棒產(chǎn)生空隙松動(dòng)，沿管模 圓周方向點(diǎn)擴(kuò)一周，利用芯棒和管模內(nèi)壁的微小間隙退出芯棒，管模鍛件具有壁薄的特點(diǎn),芯棒拔長時(shí)拔長效率遠(yuǎn)低于普通長套類鍛件，預(yù)拔長制坯后必須分多火次成型。隨坯料壁厚減薄，應(yīng)不斷減少壓下量和翻轉(zhuǎn)角度，以避免不對稱變形而產(chǎn)生彎曲，保證鍛件同軸度及表面質(zhì)量。在拔長后期收口階段，根據(jù)金屬流動(dòng)規(guī)律，制定芯棒端頭拔梢度方案。沿管模端部旋轉(zhuǎn)輕壓，使端部金屬逐漸緊貼芯棒外壁,有效消除“喇叭口”缺陷。

生產(chǎn)驗(yàn)證

制造過程中，采用多火次分段成型、最后階段 “退芯棒”拔長、錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)、芯棒端頭拔梢度等工藝技術(shù),有效確保了鍛件成型質(zhì)量。兩件管模經(jīng)外形尺寸、超聲檢測及性能檢驗(yàn)，均滿足用戶技術(shù)協(xié)議要求。

利用短芯棒,采用多火次分段成型方案執(zhí)行薄壁長套類管模鍛件拔長工序，具有工藝技 術(shù)可行性。

提高芯棒預(yù)熱溫度、采用錯(cuò)砧點(diǎn)擴(kuò)和拔長階段大鍛造量等工藝方法能有效解決鍛造過程 中芯棒與坯料“抱死”不動(dòng)的問題。