大型磨煤棒模鍛件成型工藝

　　磨煤棒模鍛件是用于離心球墨鑄鐵磨煤棒件生產的大型精密模具。根據生產方法，磨煤棒模鍛件主要分為整體鍛造和離心鑄造。大型整體鍛造磨煤棒模具對設備工具，制造工藝和產品質量有極其嚴格的要求。本文主要討論在缺乏大型磨煤棒模鍛造和特殊冶金工具的相關開發經驗的情況下，如何采用現有的短心軸多階段截面成形工藝方案，以解決生產交貨期受到影響的問題。制造特殊冶金工具的周期很長。通過錯誤的砧座擴展點的技術創新方法，有效地解決了拉拔過程中“握住”心軸的問題。通過優化心軸的拉伸過程，可以確保模鍛件的平滑成型和產品質量。

　　1.磨煤棒模鍛件的主要技術要求是：磨煤棒模是典型的超大型薄壁長鍛件，形狀復雜，長度為9in，承插端的外徑為2in，壁厚僅為175mm（圖1）。鍛件由21CrMol0熱作模具鋼制成，Cr含量高達2.3％至2.6％。根據JB/T5000進行超聲波檢查。執行15-1998標準Ⅲ級。金相組織按有關國家標準嚴格要求：一般疏松，鑄錠型偏析不超過3個；脆性和塑料內含物含量不大于1。5級；帶狀組織不大于2。0級；0級。魏的組織等級不超過1年；不低于五年級；規范化組織不超過2。

　　2.磨煤棒模鍛造工藝分析長袖鍛件的鍛造工藝過程：冶煉鑄成鋼錠壓力鉗，倒角熱切肩，切割鑄錠尾部up粗，拉下沖頭沖孔擴孔前繪制方坯繪制成品的條形圖。

　　當形成傳統的鍛造方法時，通常使用長度比鍛造件的總長度長的心軸來進行拉深加工。由于缺少長度大于9in的（2）1400mm特殊心軸，并且特殊制造工具的時間限制太長，嚴重影響交貨時間。因此，我們大膽創新鍛造工藝，并計劃使用現有的總長度為5131的1400毫米心軸進行拉拔工藝。

　　現有的短心軸沒有中央水冷孔，并且傾角較小。在拉拔過程中，心軸會長時間加熱和膨脹，并且在受壓后心軸會變形，這很容易“鎖定”毛坯，使心軸無法前進和后退，無法完成后續的拉拔過程。當毛坯長度超過5i11時，難以精確地控制拉坯中的芯棒的進退和拉拔期間的坯料的按壓位置，并且容易排氣。

　　磨煤棒模鍛件外觀復雜，規格大，因此必須采用大鍛件心軸的拉拔工藝以提高拉拔效率。如果毛坯在成形過程中彎曲和變形，則芯軸將難以再次進入毛坯，并且精加工過程將難以繼續。鍛件的內外表面的同軸度和質量對以后的加工有很大影響。另外，在拉拔過程中，隨著毛坯壁厚度的減小，溫度下降加快，并且當鍛造溫度顯著下降時，容易出現表面裂紋，因此必須增加鍛造時間。此外，鍛件的內孔尺寸大且壁薄，并且在拉拔后期很難封閉孔。

　　3.磨煤棒模鍛件的技術創新，是為了克服因心軸長度短而引起的拉拔困難，有效避免毛坯和心軸“靜止”的問題，使用前應將心軸的預熱溫度控制在一定范圍內。適當提高以減少心軸進入毛坯后的膨脹程度。拉拔過程采用分段成型的方法，即將磨煤棒模的一端拉至，然后將另一端旋轉并拉出，直至達到最終的加工尺寸。該成形方法有效地彌補了下頜骨的長度小于鍛造總長度的不足。在拉拔的早期階段，必須使用大量的向下壓力，大的角度反轉且暫時不關閉，以確保快速拉拔以及心軸的平穩進退。最后階段采用心軸退回方案，當出現“鎖死”現象時，用錯誤的砧座鋪展方法會使鍛件內孔塞縫隙疏松，沿磨煤棒模圓周方向散開一周，用芯棒和小縫隙出芯棒為磨煤棒模的內表面，其特征是磨煤棒模鍛件具有薄壁，芯棒拉深長而長拉長的效率遠低于正常設置的鍛件類型，初步拉拔必須在阻止著火時間后才能生長。當坯件壁的厚度變薄時，應不斷減小擠壓量和轉向角，以避免因非對稱變形而引起的彎曲，并確保鍛件的同心度和表面質量。在拉拔后期的閉合階段，根據金屬流動規律制定了心軸端部的尖端拉拔方案，如圖3所示。沿著磨煤棒端旋轉并輕輕按壓，使端部金屬逐漸緊貼心軸外壁，有效消除“喇叭口”缺陷。

　　4.在磨煤棒模鍛件的生產和檢驗中，采用多火分段成型，最后階段的“后心軸”拉拔，錯誤的砧座點擴展，心軸端面拉拔度等技術有效地保證了鍛件的成形質量。。兩磨煤棒模具通過外部尺寸，超聲波測試和性能測試，均符合用戶技術協議的要求。

　　（1）采用短心軸并采用多階段截面成形方案進行薄壁長磨煤棒模鍛件的拉拔工藝，具有技術可行性。（2）通過提高心軸的預熱溫度，采用錯誤的砧座點擴展和大的鍛造量來有效地解決鍛造過程中“握住”心軸和坯料的問題。