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大型管模锻件成型工艺研究论述
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管模是用于生产离心球墨铸铁管道设备的大型精细模具,属铸管职业主要耗费性备件,商场需求量巨大。管模按生产方式区分主要有全体铸造管模和热模法离心铸造管模。大型全体铸造管模对设备工装、制作工艺及产品质量要求极端严厉,锻件制作难度极大。本文主要评论在缺少大型管模锻件相关研发经历及专用冶金工装的情况下,如何选用现有短芯棒多火次分段成型的工艺计划,处理因制作专用冶金工装周期长从而影响产品交货期的问题。用错砧点扩的技能创新办法有用处理了拔长进程坯料“抱死”芯棒的问题。经过优化芯棒拔长工艺确保锻件顺利成型及产品质量。

1锻件主要技能要求此管模系典型的特大标准薄壁长套类锻件,外形杂乱,长度达9in,承口端外径2in,而壁厚仅175mm(1)。锻件材质为21CrMol0热作模具钢,cr含量到达2.3%~2.6%。超声检测依照JB/T5000.15—1998规范Ⅲ级履行。金相安排按相关国标严厉要求:一般疏松、锭型偏析不大于3级;脆性、塑性夹杂物不大于1.5级;带状安排不大于2.0级;魏氏安排不大于1级;晶粒度不小于5级;正火安排不大于2级。


2铸造工艺技能剖析长套类锻件铸造工艺流程:锻炼一铸锭一钢锭压钳口、倒棱一热割肩、切锭尾一镦粗、拔长下料一冲孔一马杠扩孔一预拔长制坯一芯棒拔长一出制品。

传统铸造办法成型时一般选用长度大于锻件总长的芯棒履行拔长工序。因为缺少长度大于9in的(2)1400mm专用大标准芯棒,而专门制作此工装又工期太长,严重影响交货期,为此,大胆创新铸造工艺,策划运用现有总长5131的1400mm短芯棒履行拔长工序。

现有短芯棒没有中心过水冷却孔且斜度小,拔长进程中芯棒长时间受热胀大,且芯棒受压后发生变形,极易与坯料“抱死”不动,使芯棒无法进退不能完成后续拔长工序。当坯料长度超越5i11时,拔长时芯棒在坯猜中的进退及砧子的压料位置难以精准控制,简单压空。

因为锻件外型杂乱、标准巨大,需选用大铸造量芯棒拔长工序,以进步拔长功率。若成型进程发生坯料曲折变形,则芯棒很难再次进入坯料,修整工序将很难继续进行。锻件同轴度及表里表面质量对后期加工进程的影响也较大。别的,拔长进程中随坯料壁厚减薄温降加快,铸造温度大幅下降时易出现表面裂纹,有必要添加铸造火次。再者锻件内孔尺度大且壁厚薄,拔长后期较难收口,管模端部简单呈现“喇叭口”缺点。


3工艺技能创新为了克服芯棒长度短导致的拔长操作困难,并有用防止坯料与芯棒“抱死”不动的问题,在拔长操作前,适当进步芯棒运用前的预热温度,以下降芯棒进入坯料后的胀大程度。拔长进程选用分段成型的办法,即先拔长管模一端至4.5in,然后掉头拔长别的一端至较终工艺尺度。这种成形办法有用弥补了芯棒长度小于锻件总长的缺乏。拔长前期须运用大压下量、大视点翻转,暂不收口,以确保快速拔长和芯棒顺利进退。然后阶段选用“退芯棒”计划,当出现“抱死”现象时,用错砧点扩办法使锻件内孔与芯棒发生空隙松动,沿管模圆周方向点扩一周,使用芯棒和管模内壁的微小空隙退出芯棒。管模锻件具有壁薄的特色,芯棒拔长时拔长功率远低于一般长套类锻件,预拔长制坯后有必要分多火次成型。随坯料壁厚减薄,应不断削减压下量和翻转视点,以防止不对称变形而发生曲折,确保锻件同轴度及表面质量。在拔长后期收口阶段,根据金属活动规律,拟定芯棒端头拔梢度计划。沿管模端部旋转轻压,使端部金属逐渐紧贴芯棒外壁,有用消除“喇叭口”缺点。

4生产验证制作进程中,选用多火次分段成型、然后阶段“退芯棒”拔长、错砧点扩、芯棒端头拔梢度等工艺技能,有用确保了锻件成型质量。两件管模经外形尺度、超声检测及功能检验,均满足用户技能协议要求。

5定论(1)使用短芯棒,选用多火次分段成型计划履行薄壁长套类管模锻件拔长工序,具有工艺技能可行性。(2)进步芯棒预热温度、选用错砧点扩和拔长阶段大铸造量等工艺办法能有用处理铸造进程中芯棒与坯料“抱死”不动的问题。




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