设为首页 | 加入收藏
新闻分类
 行业新闻
 技术文章
产品分类
 新型热作模具钢
 新型冷作模具钢
 冷热兼用基体钢
首页 - 新闻资讯 - 技术文章 
副箱驱动齿轮类零件锻造模具寿命提升
副箱驱动齿轮类零件因为厚度厚、壁薄的特点,使得相应的锻造模具型腔也比较深且型腔壁较薄,成形过程中极易在模具壁薄处产生破裂问题,造成模具寿命不高,锻件成本居高不下。
图1 为我公司设计的某副箱驱动齿轮示意图,该齿轮锻件外径为φ140mm,总厚度91.6mm。该类直径小、厚度厚、形状类似法兰盘的零件,其模具寿命不高一直是困扰我们的问题。

锻造工艺探讨

原有工艺

一般情况下,针对副箱驱动齿轮类零件,开式模锻是其最广泛使用的模锻方法,这种方法的优点在于模具壁厚,锻件有充裕的坯料可以充满各个圆角,飞边对模具受力起到缓冲作用,保证了模具寿命,但是其飞边材料损耗为锻件重量的10%~50%,平均约为30%,而材料费占模锻件成本的60%~70%,所以我们将此类锻件改为闭式生产。

原因分析

闭式模锻是坯料在封闭型槽内以镦粗或挤压的方式变形成锻件的。同开式模锻相比,闭式模锻最后成形部分必须靠模壁封住坯料进行内部充满,这对模壁强度要求比较高。在以前设计时只考虑锻件型腔,对模壁强度考虑不足,但是对于图2 红色标记所示部位需要充满,在坯料接触外壁后必须继续下压模具,导致模具受力过大,锻件模壁薄弱处,特别是根部圆角(图3)在成形后期受力过大破裂。

改善后的闭式热模锻工艺

为了提高模具寿命,针对此类法兰类薄壁锻件,我们统一考虑更改模具结构,将模具整体结构更改成分体结构,同时调整模具设计思路。为防止φ89.6mm 处模具受力过大,我们将难充满的φ66.5mm 部位做成分体式结构,同时在φ89.6mm处增加排气孔,减轻该处成形过程中憋气的情况,如图4 所示。经过更改后,模具寿命明显好转,由以前的1500 件左右升至3000 件左右,但是仍然不能满足现场生产需求,特别是不能满足自动线生产的模具寿命需求。

我们重新分析整个锻件,在不改变锻件工艺用料的前提下,对预、终锻模具的设计保证两点:第一、确保模具寿命达到设计要求,不会出现破裂的情况;第二、锻件出模顺利,不会出现卡模的现象。我们认为,锻件上模侧壁厚度小,而锻件在成形过程中,上模受到的冲击力要比下模大的多,所以将锻件进行掉头设计,也就是模具厚壁部位设计在上模,薄壁部位设计在下模,而且将下模薄壁部位和成形外圈设计为一体,如图5 所标43 模具外圈所示。在设计过程中,预锻设计是最为关键的,也是最能体现设计者技术水平的。预锻主要起分料的作用,能为终锻成形做好准备。在设计上,我们保证预锻件在终锻型槽内尽可能镦粗且充满型腔,而不发生坯料回流现象,这样尽可能地减少锻件的反挤成形,减少成形力的同时也降低锻件折叠形成的风险。

按照新的思路进行模具设计后,锻件充满性好,模具寿命达到设计要求。在多工位或高能螺旋压力机上使用该模具时,模具寿命提高为原来的两倍以上,从而降低了锻造成本,且降低了工人的劳动强度。

结论

本文通过对副箱驱动齿轮类零件不同模具设计工艺的对比,得出以下结论:
⑴在预锻型腔设计时,要考虑分料,也要考虑锻件成形过程中坯料的流动方式。
⑵此类高翼型驱动齿轮的闭式工艺,不同于其他齿轮的闭式工艺,特别是在高速自动线上,因步进梁传输比较快,人力无法干预,所以在设计过程中要充分考虑每个工步的定位,分料要准确,特别是预锻型腔的设计必须为终锻成形做好准备。
⑶对于大多高能压力机通常只有镦粗和终锻工步,模具设计更有难度。择优的终锻型腔设计,可以降低锻件的废品率,同时又可避免因产品结构导致模具壁薄易破裂的缺点,从而有效降低锻造成本。
⑷该副箱驱动齿轮类零件的模具设计,对其他相似结构的模具设计具有借鉴和参考意义。

注:该文章来源互联网,如有侵权请联系删除。

 上一条:汽车冲压件中滑移线问题的产生及解决方案     下一条:一种精密环轧用轧制工装
首页 | 公司简介 | 产品展示 | 公司新闻 | 产品知识 | 人才招聘 | 营销网络 | 联系我们 | 客户反馈
 友情连接: 基体钢 | 模具钢 | 上海阀门 | 模具钢材 | 模具材料 | 精密不锈钢 | 316不锈钢 | 304不锈钢线 | 锻造模具钢 | 模具材料 |
上海铁岛基体钢科技有限公司
shanghai tiedao Matrix Steel Technology Co., Ltd.
地址:上海市松江区洞泾工业区 电话:021-60516999 60517666 传真:021-63698666
E-mail:jitigang@163.com ICP备案编号: 沪ICP备17029588号-1