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    [轉(zhuǎn)載]螺釘旋具鍛模優(yōu)化設(shè)計 [復制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2008-07-01
    摘要:本文介紹了具有顯著優(yōu)越結(jié)構(gòu)的螺釘旋具雙模膛鑲塊鍛模優(yōu)化設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容,提高了鑲塊鍛模的使用性能、使用壽命和經(jīng)濟性。 qg7] YT&  
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    螺釘旋具是150系列大功率高速柴油機的隨車工具之一,其鍛件表面絕大多數(shù)不進行機械加工。如圖1所示的是螺釘旋具的鍛件毛坯圖,其鍛件橫截面積較小,形狀較簡單,為長軸類鍛件。該鍛件成形的工藝過程為:下料→加熱→模鍛→切邊→磨削→熱處理→檢驗。該工藝的關(guān)鍵是模鍛,模鍛的關(guān)鍵是鍛模設(shè)計。原鑲塊鍛模模膛設(shè)計有1個滾擠制坯模膛和1個終鍛模膛。在其滾擠制坯時,因鍛件長而橫截面積小,坯料降溫速度快,制坯效率反而低下;與其他隨車工具鍛件相比,尺寸一致性較差,合格品率較低;在生產(chǎn)過程中,因磨損和塑性變形報廢的螺釘旋具鍛模約占80%,鍛模使用壽命較低。因此,合理的鍛模設(shè)計是提高螺釘旋具鍛件質(zhì)量、鍛造效率、鍛模使用壽命及降低鍛模和鍛件成本的關(guān)鍵。 re.%$D@  
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    圖1 螺釘旋具鍛件毛坯圖 WA);Z=  
    1 鑲塊鍛模優(yōu)化設(shè)計 9&'I?D&8  
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    錘鍛模的主要失效型式是磨損、塑性變形與斷裂。防止鍛模過早失效、提高鍛模使用壽命、使用性能和降低鍛模與鍛件成本的方法很多,而雙模膛鍛模優(yōu)化設(shè)計則是一種行之有效的方法。 !*46@sb:  
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    1.1 鍛模圖 ?nm:e.S+?  
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    優(yōu)化改進設(shè)計的螺釘旋具鑲塊鍛模如圖2所示。鑲塊鍛模的結(jié)構(gòu)為1個拔長制坯模膛和2個終鍛模膛。其模鍛的工作過程為:先將選材和加熱合理的坯料一端拔長,然后將拔長后的坯料放在任意一個終鍛模膛中終鍛成形。 ?$O5w*  
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    圖2 螺釘旋具鑲塊鍛模圖 7f4R5c  
    1.2 拔長模膛 C,C=W]G  
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    該拔長模膛的設(shè)計形式與設(shè)計參數(shù)有別于有關(guān)鍛造文獻介紹的傳統(tǒng)設(shè)計,且優(yōu)于原滾擠模膛制坯設(shè)計的功能。根據(jù)鍛件形狀特點,特采用形狀簡單的楔形平臺拔長模膛(在上模拔長模膛設(shè)計有2°的拔長斜度),其可合理分配金屬的變形量,獲得小而均勻的飛邊,使鍛造纖維均勻連續(xù)地沿零件外形分布,因此,可有效地提高坯料拔長效率,提高材料利用率和獲得良好的鍛件性能。 gbc^Lb  
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    1.3 終鍛模膛 ?e |'I"  
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    鍛模工作條件差,使用壽命低,磨損和塑性變形失效約占70%,斷裂失效(以疲勞斷裂為主)占25%~30%,而其使用壽命又取決于鍛模終鍛模膛的使用壽命。鍛件毛坯的鍛造溫度為850℃~1200℃,坯料在終鍛模膛中鍛造時,終鍛模膛突然受高溫急熱,溫度可達400℃~600℃。鍛模疲勞斷裂的過程為:應(yīng)力集中→產(chǎn)生裂紋→造成新的應(yīng)力集中→促進裂紋擴展→最后斷裂。因此,在鍛模材料、制造、熱處理、使用和維修等皆合理的前提下,熱鍛件與模具接觸時間、模具工作頻率和鍛模終鍛模膛受熱溫度直接影響模具使用壽命。鍛模終鍛模膛受熱溫度可按下式計算: 7R\!'`]\M  
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