不等徑閥體的多向模鍛生產工藝一般包括以下步驟:
設計與模擬:
鍛件設計:確定不等徑閥體的形狀、尺寸、公差范圍及加工余量等。分模方式宜采用水平分模,分模位置應結合鍛壓設備的能力選擇鍛件水平投影面積最大的截面;確定合適的模鍛斜度、圓角半徑等參數。
工藝模擬:利用塑性成形工藝仿真軟件預測金屬流動情況、變形力、鍛件充填情況等,優化工藝參數,避免出現局部未充滿、折疊、飛邊等缺陷。
原材料準備:
材料選擇:根據閥體的使用要求和性能特點,選擇合適的金屬材料,如碳鋼、合金鋼等,并確保材料有質量合格證書。
檢驗與復驗:對采購的原材料進行檢驗,包括外觀檢查,確保表面無裂紋、結疤、折疊、夾雜等缺陷;按規定進行復驗,如力學性能試驗、化學成分分析等。
下料:使用帶鋸床等設備將原材料切割成所需的坯料尺寸,下料時需控制棒料尺寸、重量及表面質量。
坯料加熱:
加熱設備:采用中頻感應爐等加熱設備對坯料進行加熱。
加熱溫度:依據材料的種類和特性確定加熱溫度,如 Q355B 材質鋼坯的加熱溫度為 1220℃±20℃。加熱過程中要確保坯料受熱均勻,防止過熱或過燒現象。
模具準備:
模具設計與制造:根據鍛件設計要求,設計并制造多向模鍛模具,模具應能夠實現全部工藝要求,且安裝、拆卸方便,連接可靠,定位精確,便于修補和更換。
模具預熱:采用加熱帶等對模具進行預熱,模具溫度要求 150℃以上,預熱時間不少于 4 小時,以減少模具磨損和提高鍛件質量。
模具潤滑:生產過程中應對模具表面噴涂潤滑劑,如福斯牌水基石墨潤滑劑,潤滑劑與水的配比為 1:3,潤滑劑應易于清理且滿足環保要求。
鍛造操作:
設備選擇:使用多向模鍛液壓機,該設備應滿足變形力、鍛件成形質量的要求,具備提供凹模、凸模動力的液壓缸,能實現垂直工作臺面方向的合模和穿孔功能、平行工作臺面方向的穿孔或合模功能。
鍛造工藝:將加熱后的坯料迅速放入模具型腔中,按照預定的壓機各缸運行順序進行鍛造。例如,上模合模(行程 550 毫米)→上沖頭下行預定位(行程 455 毫米)→左右水平沖頭擠壓(行程 200 毫米)→上沖頭穿孔并保壓(行程 120 毫米)→水平沖頭卸荷→上沖頭復位(行程 575 毫米)→上模復位(550 毫米)→水平沖頭復位(200 毫米)。在鍛造過程中,要控制好鍛造溫度范圍,終鍛溫度一般不低于 750℃,以保證金屬填充滿模具型腔。
鍛件冷卻:
冷卻方式:采用空冷等方式對鍛件進行冷卻,避免冷卻過快產生裂紋等缺陷。
后續處理:
脫模:鍛件滯留在下模時用下頂出將鍛件頂出;鍛件滯留在上模時塞墊片脫模。
表面處理:對鍛件表面進行拋丸處理,清理熱處理后表面的氧化皮等,使鍛件表面達到規定的質量要求。
熱處理:根據鍛件材質、有效壁厚、力學性能等因素制定熱處理工藝,如淬火、固溶、消除應力等處理,以提高鍛件的力學性能和組織穩定性。
檢驗:對鍛件進行全面檢驗,包括外觀檢查、尺寸精度測量、力學性能測試、無損檢測等,檢查鍛件是否存在裂紋、折疊、凹坑等缺陷,確保鍛件質量符合相關標準和要求。
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