長軸類大鍛件的自由鍛造工藝分析

張明橋

（貴州航天新力鑄鍛有限責任公司,貴州 遵義 563000）

長軸類大型鍛件一般是用于傳動軸，它作為機器設備的核心部件和關鍵部件，是重型設備制造的基礎部件，對于它的質量要求是極高的。長軸類大型鍛件的生產主要包括鍛前加熱、鍛造過程以及鍛后的熱處理。大型鍛件的生產是多部門的協作生產，所以在生產過程中會有很多的影響因素。因此，必須要制定合理的自由鍛造工藝，通過合理的加熱規范來保證鋼錠在加熱過程中的安全，并且減少加熱的時間來達到節能減排的目的，再通過適當的熱處理過程，以獲得滿足要求的零件，進而促進我國的經濟實現又好又快發展。

1 長軸類大型鍛件的重要性

長軸類零件一般安裝在機器中最關鍵的部位，在工作過程中，它受力沉重并且復雜，因此不允許存在孔隙，并且需達到要求的性能。大型鍛件一般采用鋼錠作為原材料，然后通過鍛造和熱處理等一系列工藝，得到所需要的零件。鋼錠的生產過程主要是冶煉、注錠，由于鋼錠凝固的特性和冶金的特性，就決定了在鋼錠中會必然存在孔隙、偏析、夾雜等缺陷，而且缺陷隨著鋼錠的重量的增加而增加。為了獲得滿足要求的產品我們要解決三個方面的問題，首先要消除鋼錠本身的冶金缺陷，其次是要獲得大小比較均勻的細晶粒組織，三是要實現鍛件的力學性能的定量定向分布。長軸類大型鍛件的質量不僅是工業發展的需要，更是操作人員人身安全的保障。自由鍛造工藝以它自身所具有的使用工具簡單、靈活性較大以及通用性強的優點，可以滿足傳統鍛造工藝所不具備的特點，改善傳統鍛造工藝中的缺陷。提高長軸類大型鍛件的自由鍛造工藝，分析經過熱處理之后的大型鍛件，得到大小比較均勻的細晶粒組織，生產出符合要求的零件形狀，并且減小甚至消除鋼錠本身內部的缺陷，從而提高大型鍛件的綜合性能，滿足我國工業的發展對長軸類大型鍛件的需要，促進我國工業的健康、良性、高效運轉。

2 長軸類大型鍛件的自由鍛造工藝

長軸類大型鍛件的鍛造過程主要包括圧方、拔長和倒棱滾圓等工序。采取九十度V型砧圧方，采取一百二十度V型砧倒棱滾圓。

2.1 選擇拔長類型

拔長工藝在整個長軸類大型鍛件的鍛造過程中擁有比較大的比例，它對鍛件質量的影響也是比較大的，所以，在確保大型鍛件的質量的前提下，要盡可能地提高拔長的效率。平砧拔長所需要的鍛造力要比九十度V型砧小百分之三十，并且制造起來比較方便。因此，在選擇拔長類型時要根據實際所使用的設備情況來定。在使用平砧拔長時，要先把圓形截面坯料經過鍛打形成矩形截面，然后再把矩形截面的坯料拔長一定的尺寸，進而鍛打成八邊形截面，最后再滾成圓形。在實際使用設備時，要根據實際的使用設備情況，其上砧要固定在動力頭上，為不可拆卸的平砧，而下砧則可以根據生產的需要進行調整和替換，進而選擇合適于長軸鍛件成形的鍛造工藝方法。

2.2 明確鋼錠的鍛打火次

適宜的鍛造溫度范圍是確保金屬在這個溫度范圍內擁有比較高的可塑性和比較小的變形抗力，同時還要能夠使鍛造出的鍛件符合所需要的組織和性能。在這個前提下，鍛造的溫度范圍要盡可能地取的寬一些，盡量減少鍛打火次，減少能耗，進而提高生產效率，以便于進行方便操作。在現實的生產過程中，為了防止由于展寬過多而出現較大的拉應力所產生開裂的現象，通常采取“兩輕一重”的操作辦法，同時避免在同一個地方進行反復錘擊。合理的進行每一火次的鍛打，這樣不僅確保可以有效地消除材料內部的缺陷，最大可能的減少材料以及工時的浪費，而且更加合理的分配了各個工步的變形量，并且有利于減小鍛造變形力。從而根據所需要的成形的鍛件的形狀和火次的分配，制定中間軸鍛造所需要的工藝卡片。

2.3 確保送盡量

為了保證大型鍛件的鍛造表面的光滑，鍛件端部的送進量一般要小于砧寬的零點七五倍。為保證生產效率，第一火選定的相對送進量為零點七五，其余火次選取選定的相對送進量為零點七零。大鍛件的鍛造是為了鍛合空洞，通常選用寬砧鍛造的辦法，但是會由于拔長加工需要采用較大的打擊能量設備，使對設備的投資增加。對電液錘實行宅砧鍛打，使其與設備所需的打擊能量相匹配。同時，在坯料的端部出現變形時，要確保有充足的被壓縮長度以及比較大的壓縮量，減小由于拔長的送進量小，而使表面金屬出現變形，從而保證大型鍛件的質量，確保施工的順利進行以及操作人員的人身安全。

3 結束語

長軸類大鍛件的鍛造要結合企業的實際需要以及加熱設備的情況來制定鍛造工藝。針對實際情況來分析大型鍛件的截面應力的分布和表面溫度場以及鍛造力和拔長效率。試驗證明，通過選取合理的鋼錠以及采用合適的平砧圧方、倒棱滾圓以及拔長等一系列工序，來實現用小設備鍛造出大噸位的長軸類大型鍛件。合理的鍛造工藝鍛合了鋼錠的內部縮孔以及疏松等缺陷，使所獲得的長軸類大型鍛件通過鍛造后調質熱處理從而得到較高的綜合力學性能。從分的發揮自由鍛造工藝的使用工具簡單、靈活性較大以及通用性強的優點，實現長軸類大鍛件的發展，進而實現我國經濟的又好又快發展。

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