驅動輪工藝及模具改進

雞西煤礦機械有限公司 （黑龍江 158100） 張發慶

12MJ10－3驅動輪是我公司MG150/375－W1型采煤機運動機構重要的零件之一。運動機構左右兩個驅動輪驅動采煤機，輪齒承受巨大的沖擊力、彎曲應力、摩擦力，工況十分惡劣。為提高驅動輪的力學性能，驅動輪鍛件用胎模鍛出。在生產過程中，發現鍛件存在折疊、凹坑等缺陷，對鍛件的質量造成隱患。而模具結構也不利于鍛件成形，并且模具返修困難。針對此問題，我們分析了問題存在的原因，并對鍛造工藝及工裝進行了改進，有效地解決了以上難題。

1.存在問題及分析

（1）工藝問題分析 12MJ10－3驅動輪原鍛件結構如圖1所示。

圖1

具體工藝為：下料 → 加熱 → 拔長（坯料一端鍛成φ170mm×210mm）→ 模具成形 → 脫模。在生產中發現有的鍛件在圖1所示Ⅰ處或Ⅱ處有折疊、凹坑等缺陷。切削加工后，缺陷沒有消除造成廢品。經分析，是由于鍛件重量較大，在拔長工序鍛打φ170mm×210mm時，只能由一名鍛工自由鍛成形，尺寸控制比較困難。如果拔長時直徑尺寸過大，多出的坯料被模具型腔下部擠出，最后成形時堆積在φ455mm 大外圓的下面，形成Ⅰ處折疊。如拔長時長度尺寸過大，在鐓粗時坯料就可能在模具型腔下部產生彎曲，在繼續成形過程中，形成圖1Ⅱ處折疊。另外此鍛件材料牌號為18Cr2Ni4WA屬高強度中合金滲碳鋼，鍛造性能較差，拔長時如果形成臺階就很難在后續鍛造時鍛合，且一直留在鍛件上，形成凹坑。

（2）模具問題分析 原模具設計成整體外套與壓蓋配合，如圖2所示。

模具在鍛造過程中，模具型腔要長時間在高溫下工作，又要承受鍛錘的打擊力，模具易失效，需經常返修。尤其是模具外套重量近900kg，搬運和裝夾都十分不便，給返修帶來困難。模具的外套完全平放在下砧上，在鍛造過程中有部分能量被外套吸收，使坯料承受的打擊力變小，延長了鍛件成形時間，降低了生產效率與模具壽命。

2.工藝及模具改進

（1）工藝改進 鍛件產生折疊、凹坑等缺陷是由于拔長時預鍛尺寸不易控制引起。改進措施為：取消拔長工序，鍛件直接放入模具中，軸臺采用鐓擠成形。

（2）模具改進 模具設計成整體結構時，既使模具維修不便，也使鍛件成形困難。改進措施為：模具設計成外套、下墊及壓蓋配合的分體結構，如圖3所示。下墊懸浮在外套外，這樣只有壓蓋和下墊承受打擊力，使坯料承受的打擊力加大，便于成形。為使鐓擠軸臺時有利于其成形，在下墊的中間部位設計一個工藝臺。這樣坯料裝入模具時放在工藝臺上，因增加了工藝臺，使軸臺鐓擠時長度減小，縮少了鍛造時間。

圖2

圖3

3.結語

12MJ10－3驅動輪工藝及工裝結構經過改進，達到了理想效果。由于鍛件軸臺部分不用拔長預鍛，直接鐓擠成形，避免了凹坑、折疊等缺陷，提高了鍛件質量，降低了工人的勞動強度。模具由整體結構改為分體結構，有利于鍛件成形，生產效率高，模具制造簡單，維修方便。