穩(wěn)定桿項目技術(shù)總結(jié)報告

2024-11-06 報告

　　一、項目立項背景及必要性

　　汽車工業(yè)的發(fā)展對高品質(zhì)、低成本鍛件的需求不斷上升。穩(wěn)定桿是一個重要的汽車零件，對尺寸精度和形位公差要求較高。目前，國內(nèi)外各主要鍛造廠主要采用開式模鍛工藝進行生產(chǎn)，其工藝流程為:下料→加熱→模鍛→切邊。其工藝存在的主要問題是鍛件成形質(zhì)量差，飛邊大，材料利用率低。公司迫切需要一種新的加工工藝，以提高成形質(zhì)量，減少材料浪費，降低成本。無飛邊模鍛工藝是一種先進的鍛造工藝，通常用于高品質(zhì)鍛件的生產(chǎn)。與有飛邊鍛造工藝相比，無飛邊鍛造工藝中鍛件在封閉的模腔內(nèi)成形，不產(chǎn)生飛邊，節(jié)省材料，成形精度高，可實現(xiàn)鍛件的近凈成形或凈成形。

　　二、項目研究的技術(shù)路線和方法

　　本項目針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種穩(wěn)定桿無飛邊閉式模鍛工藝方法,并提供實現(xiàn)穩(wěn)定桿無飛邊閉式模鍛工藝方法的模鍛模具,目的在于有效地克服現(xiàn)有開式模鍛工藝存在的問題。

　　本項目的一種穩(wěn)定桿無飛邊閉式模鍛工藝方法，其特征在于包括如下步驟：

　　（1）根據(jù)工藝要求，選用合適的圓鋼材料下料，得到長度合適的毛坯件；

　　（2）在加熱裝置中將毛坯件加熱到1000℃-1100℃；

　　（3）將毛坯件放入模鍛模具的模膛內(nèi)；滑塊下行，使上模和下模相接觸，對上下模施加合模力，形成封閉模腔，夾緊預(yù)壓毛坯件；毛坯件的金屬在水平?jīng)_頭、下滑動沖頭的先后作用下發(fā)生擠壓變形，直至充滿模膛，得到無飛邊的穩(wěn)定桿。

　　三、成型工藝分析

　　穩(wěn)定桿的形狀和成形具有對稱特性，在水平?jīng)_頭作用下，金屬迅速向模膛兩側(cè)流動直至接觸模膛側(cè)壁，然后下沖頭上行繼續(xù)加壓，金屬沿模膛側(cè)壁向上流動直至成形完畢。在整個成形過程中，毛坯的變形速度場要分布均勻，不能出現(xiàn)紊亂，整個成形過程不能存在折疊缺陷且成形完全。

　　成形質(zhì)量的關(guān)鍵在于在整個成形過程中，應(yīng)嚴格控制金屬流動，盡量保證金屬只沿厚向和徑向流動，在軸向上沒有位移或位移極小。該工藝的實現(xiàn)必須保證精確下料，坯料放入模腔時在長度方向準確定位，合模夾緊后進一步限制材料的軸向流動。

　　四、研究內(nèi)容和取得的成果,關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點。

　　一種穩(wěn)定桿無飛邊閉式模鍛模具，其特征在于：包括上模座、上模芯、上模套、下滑動沖頭、下模座、下模芯、下模套、導(dǎo)正銷、水平?jīng)_頭；

　　上模芯、上模套固定在上模座內(nèi)，下模芯、下模套固定在下模座內(nèi)；上模座帶動上模芯、上模套上下移動；下滑動沖頭在外力帶動下上下移動；水平?jīng)_頭在外力帶動下水平左右移動。

　　所述的下滑動沖頭的一端為球型。

　　所述的上模座和下模座均對應(yīng)設(shè)置有導(dǎo)正銷。

　　本項目可以有效的克服現(xiàn)有開式模鍛工藝存在的問題，本項目在一次

　　加熱后，用一套模具就可完成鍛件，一次成形，且沒有飛邊，不需切邊工序；變形金屬受三個方向的壓應(yīng)力，因而其塑性成形性能顯著提高，生產(chǎn)的鍛件精度高、成形質(zhì)量好、材料利用率高、所需設(shè)備噸位小，能顯著降低生產(chǎn)成本，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

　　五、本項目同國內(nèi)外同類技術(shù)的比較

　　國內(nèi)外同類技術(shù)一般采用開式模鍛工藝，其工藝流程為:下料→加熱→模鍛→切邊。有飛邊，需要切邊工序，需要切邊模具，切邊設(shè)備。

　　本項目其工藝流程為:下料→加熱→三向擠壓模鍛。在一次加熱后，用一套模具就可完成鍛件，一次成形，且沒有飛邊，不需切邊工序，節(jié)約切邊模具，節(jié)約切邊設(shè)備；本項目使變形金屬受三個方向的壓應(yīng)力，因而其塑性成形性能顯著提高。工作時間明顯減少。節(jié)省材料，成形精度高。

　　六、成果市場推廣應(yīng)用遠景分析

　　我國鍛件產(chǎn)量每年約600萬噸，如果每年有10%即60萬噸鍛件能夠?qū)崿F(xiàn)無飛邊生產(chǎn)，每年僅節(jié)約飛邊的鋼材就可達到1萬余噸。同時可以節(jié)約許多切邊模具，切邊設(shè)備等。具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

　　七、存在的問題及下一步研究工作設(shè)想

　　本項目的變形金屬需要受三個方向的壓應(yīng)力，而我國目前沒有這樣的專用擠壓設(shè)備，我們的實驗是在原設(shè)備基礎(chǔ)上經(jīng)過簡單改造完成的。

　　本項目存在的主要問題是缺少專用擠壓設(shè)備。下一步研究工作重點是開發(fā)多向擠壓機。

　　參考文獻：

　　[1] 張志文. 鍛造工藝學(xué)［M］. 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1988

　　[2] 洪深澤. 擠壓工藝及模具設(shè)計［M］. 北京：機械工業(yè)出版社，1996