一、火車輪鍛件冷鍛前坯料的準備
冷鍛用的坯料,尺寸和質量要冷鍛用的坯料,尺寸和質量要控制準確,端面要平正。對要求高的,表面應剝皮處理,可用車削或磨削。
軟化退火熱處理的目的是降低原材料的強度,保證性能均勻,提高塑性。對低碳鋼采用一般退火處理,對中碳鋼和低合金鋼采用球化退火處理。
冷鍛的潤滑是很重要的。它可以降低冷鍛的負荷、提高模具壽命和冷鍛件質量。通常潤滑處理是在坯料表面生成一層牢固的薄膜,在冷鍛過程中,降低摩擦阻力和冷鍛力。潤滑處理前,對坯料表面要進行清理,包括堿洗去油,酸洗或噴丸清理氧化皮和水洗清理等,保持坯料表面干凈清潔。
二、擬訂火車輪鍛件冷鍛變形工步的原則
根據冷鍛件圖確定冷鍛變形工步。先選定毛坯尺寸,核算變形程度,再確定變形工步和尺寸。
1.減小變形抗力
冷鍛時變形抗力大,應從坯料前處理,變形程度、變形速度和模具等多方面來減小變形抗力。冷模鍛應以鐓粗成形為原則,冷擠壓一定要留有足夠大的擠壓余料。
2.冷鍛一次成形范圍
本著在允許的加工范圍內盡可能減少變形工步的原則。
3.合理分配變形量
多道次冷鍛成形時,應合理分配變形量。通常有多道次冷擠壓。
鐓粗-擠壓,擠壓-鐓粗。
鐓粗-擠壓-模鍛成形,鐓粗-預鍛-終鍛。
火車輪鍛件冷鍛時,常采用預鐓、預擠、預鍛等工步,降低每道工步的變形程度,改善成形過程,提高模具壽命和產品質量。
4.工步中間退火處理
多道次冷鍛成形時,在工步之間應采用中間退火處理,以消除冷作硬化的影響。退火后仍要加潤滑處理。
5.精整
為了提高精度和滿足特殊要求,增加精整工步。
三、火車輪鍛件冷鍛設備的選擇
1.能量要大,剛性要好
冷鍛時,變形抗力大,而且載荷較為集中。所以需要壓機有足夠的變形能量和較好的剛性。
2.良好的導向裝置
冷鍛件精度要求高,設備和模具導向均應加強。
3.要有頂出裝置
冷鍛件和模具間有較大的粘著力,頂出力約為公稱壓力10%。
4.要有可靠的過載保險裝置
冷鍛過程中容易超載,特別對于行程固定的機械壓力機,必須要有過載保險裝置。
5.合適的擠壓速度
在上模接觸金屬坯料后,鍛壓速度應保持均勻,一般為0.1~0.4m/s。
6.冷鍛和冷擠壓的常用設備:通用的液壓機、通用的機械壓力機、專用的液壓機、專用的機械壓力機、專用多工位冷鍛壓力機。
冷鍛壓機有兩大類:機械壓力機和液壓機機械壓力機有肘桿式和偏心式等形式,行程固定,適用于批量較大的中小零件。
液壓機行程不固定,適合于中、大型零件。
專用壓力機有較好的冷鍛和冷擠壓的功能,而且有機械化和自動化接口裝置,目前已由單工位向多工位方向發展,設備噸位已達20000kN以上。