行车轮锻件径向锻造工艺编制

2025-05-30 11:39:15 杨英杰 0

车轮锻件径向锻造工艺的编制需要综合考虑材料特性、产品结构、设备能力及工艺参数优化。以下是关键步骤和要点:




1. 工艺分析准备

 

零件分析:

确认行车轮的几何尺寸(直径、轮缘高度、轮辋厚度等)、材料(如合金钢、铝合金等)及技术要求(如强度、表面质量)。


明确锻造比(通常≥3)和纤维流向要求,避免缺陷(如折叠、裂纹)。


毛坯设计

计算毛坯尺寸(考虑烧、加工余量),通常采用圆棒料或预锻坯。

预成形设计(如镦粗、冲孔)以减少径向锻造负荷。




2. 径向锻造工艺设计


设备选择:


根据车轮尺寸选择径向锻机(如四锤头或三锤头),确保锻造力(通常需几千吨级)和行程满足要求。


工艺路线:


加热:均匀加热至始锻温度(如碳钢1100-1200℃),控制终锻温度(避免低于800℃)。


多道次锻造:


初步成形:锤头高频径向打击(频率可达200次/分钟),逐步缩小直径并延伸轮缘。

精整阶段:降低打击力,提高尺寸精度,消除表面缺陷。

控温:必要时采用间歇锻造或控冷工艺(如喷雾冷却)避免晶粒粗大。

行车轮锻件



3. 关键参数优化


锤头参数:


锤头型面设计(圆弧或锥形),与车轮轮廓匹配,减少材料浪费。


打击速度(通常0.5-2 m/s)和进给量(每道次5-20 mm)。

变形控制:

单道次变形量≤30%,避免内裂;总变形量需满足锻造比。


采用多向锻造(如轴向+径向)改善组织均匀性。




4. 模具与润滑

 

模具设计:


材料选用热作模具钢(如H13),表面强化处理(如渗氮)。

考虑磨损补偿,预留修模余量。


润滑:


高温润滑剂(如玻璃润滑剂或石墨基)减少摩擦,保护模具。

 




5. 质量控制


过程监测:


红外测温监控坯料温度,力传感器检测锻造力波动。


超声波探伤检查内部缺陷(如夹杂、气孔)。


后处理:


热处理(正火、调质)细化晶粒;机加工保证最终尺寸。

6. 工艺验证与调整


试生产后检测力学性能(拉伸、冲击试验)和金相组织。


通过有限元模拟(如DEFORM)优化参数,减少试错成本。




示例工艺卡(简化)

工序

参数

备注

加热

1150℃±20℃,保温2h

感应加热炉

径向锻造

4锤头,打击力1500T,15道次

每道次变形量20%

控冷

空冷至600℃后水冷

防止马氏体转变

热处理

880℃淬火+550℃回火

HRC 28-32




注意事项


材料差异:高合金钢需更低锻造速度以避免开裂。


自动化:采用机器人上下料提高一致性。 


环保:润滑剂烟雾收集处理。


通过系统化编制和动态调整,可确保行车轮锻件的高性能与低成本生产。

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