液压精密锻件工艺研究

文／车奇楠，周拥军，梁志保，韩海河・内蒙古一机集团富成锻造有限责任公司

液压精密锻件工艺研究

文／车奇楠，周拥军，梁志保，韩海河・内蒙古一机集团富成锻造有限责任公司

车奇楠，助理工程师，主要从事冷、温、热锻精密成形工艺方面的研究工作。

端盖锻件(图1)是德国博士力士乐公司液压系统的关键零件之一，尺寸精度和形位公差要求较高，其中厚度公差为±0.3mm，外形尺寸公差为±0.5mm，表面质量及平面度要求也十分苛刻。

图1 端盖锻件

工艺分析

根据公司设备状态和产品要求，结合国内外精密锻件先进技术，对该产品进行工艺分析，主要存在以下难点：

⑴锻件形状复杂，高度落差大，未注锻造圆角R1.6mm，锻模局部磨损快，模具寿命低，需设计合理的预锻工序。

⑵锻件毛边痕及外观质量要求严格，要求切边工装对锻件具有切边和精整要求，以提高锻件成形质量。

⑶锻件尺寸公差和形位公差要求严格，传统的锻造工艺满足不了图纸要求，需设计合理的整形工序，以确保锻件符合图纸要求。

工艺制定

经项目组论证分析，确定了该产品的工艺流程：中频加热→模锻预锻、制坯→压力机终锻→整形、切边→热处理→喷砂→冷精整。

为保证锻件尺寸精度及外观质量，有效提高模具寿命和生产效率，项目组在以下两方面做了重大改进。

模架的改进

项目组为保证产品终锻质量，对630t压力机的模架进行了改进，改进后的模架(图2)除具有较好的工艺性和通用性外，还能提高上、下锻模间的配合及导向精度。主要改进措施为：

⑴采用对角双导柱以保证模具运动时具有良好的导向精度。

⑵采用夹紧楔块的方式紧固模具，避

免了模具周期性载荷冲击造成的松动。

图2 模架示意图

切边工艺的改进

考虑到锻件的尺寸精度要求很高，项目组结合国内外先进的切边工艺，引进和吸收了抱切工艺：如图3所示，压力机滑块下行，活动上模接触锻件后不再运动，切刀继续下行完成切边工作；滑块上行，退料板退出飞边，活动上模归位，切边结束。在此过程中锻件由于上部弹簧的压力而被抱紧，整个过程锻件的形变微乎其微。

图3 抱切模结构示意图

有限元分析

项目组采用Pro/E软件对端盖进行3D建模，利用DEFORM-3D软件进行工艺数值模拟，以确保产品试制前工艺方案可靠。锻造工艺分析参数见表1，各工步模拟结果如图4所示。

■ 表1 锻造工艺分析参数

图4 各工步模拟结果

图5 端盖锻件

产品结论

试制后的锻件(图5)同工艺模拟的状态基本吻合，经检测，锻件尺寸及性能均符合技术要求，可进行批量投产。

端盖精密成形工艺的研究，运用CAE技术对锻造工艺进行了数值分析和模具合理性设计，缩短了产品开发周期，降低了能源和材料的消耗。