淺談軸類鍛件加工工藝

2023-04-06

模鍛件合理選用材料和規(guī)定熱處理的要求，對增加軸類部件的強(qiáng)度和使用壽命有重要意義，同時，對軸的加工過程有大的影響。軸類部件的材料一般軸類部件常用45鋼，根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理規(guī)范（如正火、調(diào)質(zhì)、淬火等），以獲得的強(qiáng)度、韌性和抗磨性。

對中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類部件，可選用40Cr等合金鋼。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)件能。精度較高的軸，有時還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料，它們通過調(diào)質(zhì)和表面淬火處理后，具有高抗磨性和耐疲勞性能。

模鍛件對于高轉(zhuǎn)速、重載荷等條件下工作的軸，可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強(qiáng)度，熱處理變形卻很小。軸類部件的毛坯軸類部件的毛坯常用的是圓棒料和鍛件，只有某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸才采用鑄件。軸類部件的預(yù)加工。輪類部件在切削加工之前，應(yīng)對其毛坯進(jìn)行預(yù)加工。預(yù)加工包括校正、切斷和切端面和鉆中間孔。

模鍛件廠家校正：校正棒料毛坯在制造、運(yùn)輸和保管過程中產(chǎn)生的彎曲變形，以使加工余量均勻及送料裝夾。校正可在壓力機(jī)上進(jìn)行。切斷：當(dāng)采用棒料毛坯時，應(yīng)在車削外圓前按所需長度切斷。切斷叮在鋸床上進(jìn)行，高硬度棒料的切斷可在帶有薄片砂輪的切割機(jī)上進(jìn)行。切端面鉆中間孔：中間孔是軸類部件加工常用的定位基準(zhǔn)面，為得到鉆出的中間孔不偏斜，應(yīng)先切端面后再鉆中間孔?；能嚕喝绻S的毛坯是向由鍛件或大型鑄件，則需要進(jìn)行荒車加工，以減少毛坯外國表面的形狀誤差，使后續(xù)工序的加工余景均勻。

典型主軸類部件加工工藝分析軸類部件的加工工藝因其用途、結(jié)構(gòu)形狀、要求、產(chǎn)量大小的不同而有差異。而軸的工藝規(guī)程編制是生產(chǎn)中常遇到的工藝工作。

隨著我國經(jīng)濟(jì)和國事業(yè)的飛躍發(fā)展，大型復(fù)雜鍛件的需求量激增，如飛機(jī)的整體框、發(fā)動機(jī)的整體葉盤、燃?xì)廨啓C(jī)和氣輪機(jī)的大型葉片及大型盤等，很多鍛件的投影面積達(dá)到 3m以上。然而，鈦合金和高溫合金既是價(jià)格大的金屬材料，又是難加工、難變形的材料。

一方面，這類材料的機(jī)械加工性能差;另一方面，由于材料變形抗力大，變形溫度高，變形的溫度范圍狹窄，一般只能先鍛成粗鍛件再進(jìn)行機(jī)械加工，因此導(dǎo)致了過高制造成本，從而在限制和影響了材料的使用。然而，以熱模鍛造和等溫鍛造為代表的熱鍛造的出現(xiàn)為解決鈦合金、高溫合金等難變形材料的近凈成形鍛造了一條重要的途徑，為大型復(fù)雜鍛件的生產(chǎn)提供了新的手段。

無論是正向模擬還是反向模擬，都可歸結(jié)為利用數(shù)值模擬進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)證的試錯法。其基本思路仍與傳統(tǒng)的試錯法一樣，只不過所用的驗(yàn)證手段不同，對不合理設(shè)計(jì)的修改還需要由設(shè)計(jì)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出，設(shè)計(jì)過程的自動化程度還很低。為了鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)的效率，近年來學(xué)者對鍛造過程工藝與模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究，并取得了較大進(jìn)展。

2023

03-20