活塞桿鍛件 油缸活塞桿 大型活塞桿鍛件定做濟(jì)南章力機(jī)械為您定做加工。我公司專業(yè)鍛造各類精密模鍛件，專業(yè)的模具開發(fā)，為您打造精品鍛件。 模鍛件活塞桿鍛造工藝改進(jìn) 摘 要: 大型活塞桿的鍛造方法通常是采用自由鍛,也有為了減少活塞桿頭的加工量 采用活塞頭模鍛再與活塞桿焊接的方法。該工藝是采用自由鍛和型鍛聯(lián)合成形來加 工活塞桿,不僅成形出了活塞桿的頭部形狀,且實(shí)現(xiàn)了活塞桿的頭桿為一整體。同時(shí) 這種工藝可以實(shí)現(xiàn)1 套模具生產(chǎn)幾個(gè)不同規(guī)格的產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞: 活塞桿; 鍛造; 自由鍛; 模鍛; 聯(lián)合鍛造 中圖分類號(hào): TG316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 0 引言 隨著我國(guó)中西部建設(shè)步伐的加快,大型挖掘 機(jī)市場(chǎng)日漸活躍[1 ] 。大型挖掘機(jī)主要靠工作油 缸來驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),挖掘機(jī)的工作油缸是工程挖 掘機(jī)中的A 類部件(重要零件或保證安全零 件) [2 ] ,而活塞桿又是各種工作油缸的重要零件。 因活塞桿處于拉和壓應(yīng)力交替狀態(tài),并且瞬間完 成,有較大的沖擊載荷,與填料緊密接觸摩擦產(chǎn) 生熱量,使本身溫度升高。這樣的工作條件要求 毛坯是鍛件。加工精度要求高,有很強(qiáng)的綜合機(jī) 械性能,與填料接觸部位在工作溫度下硬度要 高,粗糙度為Ra 0. 16μm～Ra 0. 32μm[3 ] 。若活 塞桿的設(shè)計(jì)不合理,制造、使用以及維護(hù)的不正 確,都可能造成早期活塞桿的斷裂,就有可能損 毀其他零件, 嚴(yán)重時(shí)可能造成整個(gè)設(shè)備的毀 壞[4 ] 。根據(jù)生產(chǎn)情況,工程技術(shù)人員從活塞桿的 選材、熱處理、機(jī)械加工等多方面進(jìn)行了研究,但 對(duì)毛坯生產(chǎn)的研究卻很少。本文根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際 對(duì)鍛造毛坯工序進(jìn)行研究[527 ] 。 1 原加工工藝及工藝存在問題 1. 1 自由鍛加工工藝 在批量少時(shí)采用自由鍛加工工藝,完全可 以符合生產(chǎn)實(shí)際需要,但對(duì)于批量生產(chǎn),就暴露 出它的不足。 自由鍛加工工藝: 加熱→鍛造(自由鍛錘 2 t) →正火→粗加工→熱處理→精加工。 (1) 機(jī)加工的勞動(dòng)強(qiáng)度大,完全靠手動(dòng)來加 工形狀復(fù)雜的活塞桿頭部,難度很大。 (2) 機(jī)械加工的效率低,班產(chǎn)量在30～40 支。 (3) 對(duì)刀具和原材料浪費(fèi)嚴(yán)重,1 把銑刀僅 能加工10 支活塞桿,1 支活塞桿僅頭部就要銑 削掉3～4 kg 的金屬。 (4) 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,手動(dòng)加工時(shí),設(shè)備的 振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很多振痕。另外由于大量的切削, 切斷了鍛造纖維,使得產(chǎn)品機(jī)械性能下降。 1. 2 活塞頭模鍛 為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,將活塞頭部進(jìn) 行模鍛生產(chǎn),桿部進(jìn)行自由鍛,然后將頭和桿焊 接到一起,但技術(shù)要求是焊接后剖開焊縫進(jìn)行 檢驗(yàn),要求焊接后的活塞桿不能變形,活塞桿如 圖1 所示。 1. 活塞頭 2. 活塞桿 3. 焊接標(biāo)記 圖1 頭桿分開制造后焊接的活塞桿 活塞頭工藝流程:加熱→鍛造(3 t 型鍛錘) →正火→粗加工→熱處理→精加工→除銹(酸 洗) →除油(堿洗) →烘干→待焊。 活塞桿工藝流程:加熱→鍛造(2 t 自由鍛 錘) →正火→粗加工→熱處理→精加工→除銹 (酸洗) →除油(堿洗) →烘干→待焊。 桿頭分開鍛造顯著提高了活塞桿的生產(chǎn)效 率,也減少了機(jī)加工的工作量、節(jié)省了刀具和原 材料,但對(duì)桿頭焊后進(jìn)行無損探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)了新 的問題。 (1) 工件焊后探傷發(fā)現(xiàn)大量缺陷,返修率很 高。由于缺陷長(zhǎng)度過長(zhǎng),經(jīng)修補(bǔ)后,會(huì)造成整個(gè) 工件嚴(yán)重變形,甚至導(dǎo)致工件報(bào)廢,嚴(yán)重制約生 產(chǎn)進(jìn)度。 (2) 將焊接處剖開檢查,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)焊縫的缺陷 主要有氣孔、夾雜、焊縫根部未焊合,如圖2 所 示。這也是活塞桿斷裂的一個(gè)原因。 改進(jìn)后的新方法及其優(yōu)點(diǎn) 相同機(jī)械零件的同一道工序采用不同的加 工方法會(huì)產(chǎn)生不同的效果,針對(duì)上述情況,采用 了既簡(jiǎn)單方便又省時(shí)省力,且能確保質(zhì)量的1 種新加工方法。利用自由鍛成形桿部,采用型 鍛模成形頭部的聯(lián)合鍛造工藝, 2. 1 技術(shù)方案 聯(lián)合鍛造的型鍛模與普通的鍛模設(shè)計(jì)不 同,因?yàn)橐话愕慕K鍛型槽都是閉合的,現(xiàn)在聯(lián)合 鍛造采用開式模鍛,所以必須考慮與未參加的 型鍛部分的銜接,還需考慮桿部的支撐,現(xiàn)詳細(xì) 介紹如何設(shè)計(jì)模具。 (1) 設(shè)計(jì)聯(lián)合鍛造模具要比單純的鍛造活 塞桿頭部的鍛模斜度要大,斜度取7°。因?yàn)槁?lián) 合鍛造鍛件不容易翻動(dòng),不能在下模的型腔里 加煤粉脫模,只能靠增加斜度來脫模。 (2) 自由鍛部分和型鍛部分通過臺(tái)階來銜 接,型鍛部分的桿部和自由鍛部分的桿直徑不 同。自由鍛桿的直徑要比型鍛成形的桿大 20 mm。這個(gè)臺(tái)階不僅起銜接的作用,也是定 位和以后機(jī)加工劃線的參考。 (3) 在選擇模塊時(shí),首先根據(jù)最小模壁厚度 來確定模具的寬度,在模具順纖維的方向來加 大模塊,保證上模與下模合模時(shí)能有足夠的面 積承受打擊力。這樣可以成形的桿部長(zhǎng)度長(zhǎng)一 些,減少一定的機(jī)械加工量。另外讓桿的重心 盡可能在模具上。