偏心盤模鍛沖壓工藝研究
偏心盤是紡織機(jī)械上的重要零件肛根。材料GCr15用爪，設(shè)計(jì)要求其重量輕、強(qiáng)度高分冈、耐磨圾另。其形狀尺寸如圖1。
圖1中兩半月牙形的壓凹和三個(gè)小長(zhǎng)方形孔都是黑皮表面雕沉，不再進(jìn)行切削加工集乔。
一、鍛件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
圖2所示的鍛件圖坡椒，從模鍛工藝的角度來(lái)看具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 甲廠利用現(xiàn)有的鍛壓設(shè)備按圖2進(jìn)行試鍛扰路，其工藝過(guò)程如下：
(1)鍛件在分模面的投影面積大(約373cm2)；
(2)鍛件薄(鍛件厚度尺寸8mm)倔叼；
(3)壓凹多聘银，連皮厚度尺寸僅有4mm；
(4)材料硬胖移，鍛造溫度范圍窄替独，變形抗力大；
以上情況表明醇票，用模鍛工藝制造有一定難度。
二淆膏、鍛造試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題
有甲乙兩個(gè)鍛造廠進(jìn)行鍛造試生產(chǎn)速郑。
(1)在5000kN剪床下料φ60mm×150mm，下料重3.33kg肴士；
(2)燃油加熱爐加熱到1080℃溃皮；
(3)在750kg空氣錘上進(jìn)行打扁制坯；
(4)在10000kN摩擦壓力機(jī)上模鍛丸臀；
(5)在3150kN切邊壓力機(jī)上切邊熬皮；
(6)在3000kN摩擦壓力機(jī)上校正；
(7)空氣中冷卻吉恍；
(8)進(jìn)行第一熱處理幽七、清除氧化皮。
甲廠在鍛造試生產(chǎn)過(guò)程中首先遇到的最大的難題就是上下分模面打不靠溅呢，厚度尺寸超差澡屡。為此，甲廠想了很多辦法咐旧，把摩擦壓力機(jī)的能量調(diào)整到最大極限驶鹉，增加火次绩蜻，還是打不靠。
由于鍛件厚度尺寸超差室埋，經(jīng)過(guò)機(jī)械切削加工后办绝，鍛件上所有的壓凹幾乎全部削平，不符合設(shè)計(jì)要求姚淆。
乙廠也按圖2在10000kN摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行鍛造試生產(chǎn)孕蝉，當(dāng)然還是遇到同樣的難題。為了不使鍛件厚度尺寸超差太多肉盹，快速進(jìn)行多次連擊昔驱。由于反作用力越來(lái)越大，滑塊回程上升速度過(guò)快纺榨，壓力機(jī)操縱系統(tǒng)失去控制榄湿，滑塊撞擊到橫梁上，橫梁斷裂彰怒。
至此宛扒，甲乙兩個(gè)鍛造廠試鍛偏心盤宣告失敗。
三凶健、原因分析
上下分模面打不靠治队，鍛件厚度尺寸超差，致使鍛件不合格添祈。造成這個(gè)問(wèn)題的原因是多方面的鼻肉，其中最主要的有以下兩個(gè)方面的原因：
1.設(shè)備噸位偏小
按文獻(xiàn)［1］提供的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行核算：
P＝(17.5～28.0)KF總
式中P——摩擦壓力機(jī)的公稱壓力，kN
K——鋼種系數(shù)恒猴，GCr15取K＝1.25
F總——鍛件的總變形面積(約373cm2)
系數(shù)28.0用于變形困難荡拌，成形打擊次數(shù)不超過(guò)2次的情況下。
P＝28.0×1.25×373＝13055kN
按文獻(xiàn)［2］提供的經(jīng)驗(yàn)公式核算：
Pｔ＝0.01YA
式中Pｔ——摩擦壓力機(jī)的公稱壓力诉母，kN
Y——鍛造溫度下的屈服強(qiáng)度窿猿，MPa
A——鍛件水平投影面積，mm2
Pｔ＝0.01×70×37300＝26110kN
通常選用與計(jì)算數(shù)值接近而又稍微偏大一點(diǎn)的鍛壓設(shè)備常侣。由此來(lái)看蜡饵，模鍛圖2所示的偏心盤，使用10000kN摩擦壓力機(jī)胳施，設(shè)備噸位是偏小的溯祸。
2.多余的金屬排不出去
這不單純是設(shè)備噸位偏小的問(wèn)題，而主要是跟鍛件形狀結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等其他因素有關(guān)舞肆。從鍛件的成形過(guò)程試作以下分析您没。
自由鍛制坯厚度一般在15～18mm。鍛件的凸臺(tái)部分高度尺寸不大胆绊，模鍛成形屬于壓入成形氨鹏。圖3是上面圖2的C-C剖面欧募。 模鍛成形過(guò)程大體上可分為三個(gè)階段：
第一階段為壓入階段，即從上模接觸鍛坯開(kāi)始仆抵，到模具的凸出部分壓入金屬的Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)為止跟继。在這一階段，鍛件的凸臺(tái)部分Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū)已經(jīng)充滿镣丑，中部多余的金屬和外圈的金屬一起流向模腔的邊緣舔糖。
第二階段為充滿階段，即從金屬流到模腔邊緣開(kāi)始漂岔，到金屬完全充滿模腔為止脊直。在這一階段，由于坯料比鍛件的平均厚度厚辰想，模腔比較淺辖醒，所以金屬流到模腔各部邊緣的過(guò)程也就是金屬充滿模腔的過(guò)程。在金屬完全充滿模腔的過(guò)程中远驹，多余的金屬已經(jīng)開(kāi)始流向毛邊槽梧部。
第三階段為結(jié)束階段，即從多余的金屬大量流向毛邊槽開(kāi)始安坏，到停止模鍛為止泊嗤。在這一階段，主要是排出多余的金屬颈冶。
隨著毛邊槽橋部金屬的變薄垮袭，金屬流動(dòng)的阻力急劇上升。同時(shí)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的金屬也變薄摆抑，金屬流動(dòng)的阻力也急劇增加转砖。中心部位多余的金屬要流入毛邊槽，首先要通過(guò)Ⅲ區(qū)的阻力圈膜蠢。經(jīng)過(guò)第一次打擊堪藐，多余的金屬被封閉在Ⅲ區(qū)和毛邊槽橋部之內(nèi)莉兰，幾乎是處于停止流動(dòng)狀態(tài)挑围。在此情況下，無(wú)論再連續(xù)打擊多少次糖荒，上下分模面都不會(huì)打靠杉辙。
在上下分模面打不靠的諸多因素中，上面分析的兩大因素是主要的捶朵，其他因素可在下面的論述中部分地體現(xiàn)出來(lái)蜘矢，故不贅述。
四综看、模鍛沖壓工藝
根據(jù)前面的分析可以斷定品腹，在10000kN摩擦壓力機(jī)上用傳統(tǒng)的工藝模鍛偏心盤是很難取得成功的岖食。要想利用這種鍛壓設(shè)備鍛壓出合格的偏心盤毛坯，在工藝和模具設(shè)計(jì)上就不能墨守成規(guī)舞吭，必須另辟新徑泡垃。
針對(duì)偏心盤在試鍛中存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施骚钮，逐步思考研究成模鍛沖壓工藝這一不同尋常的工藝類型秘鳞。
下面分別從模鍛和沖壓兩個(gè)方面論述演變過(guò)程：
1.模鍛措施
(1)改變鍛件的形狀結(jié)構(gòu)
將鍛件中心部位φ72處的平底連皮改變成為在模具上帶儲(chǔ)料倉(cāng)的特殊連皮(圖4)。目的是使中心部位的多余金屬就地儲(chǔ)存起來(lái)设鼎，以免長(zhǎng)距離的流動(dòng)叔人，當(dāng)然也就不必通過(guò)Ⅲ區(qū)(圖3)的阻力圈。 將三個(gè)小長(zhǎng)方孔(圖2上尺寸3-30和3-16)的壓凹改變成不壓凹(圖4)阿席，防止模具上的壓凹凸臺(tái)影響金屬的流動(dòng)伍奏。把產(chǎn)品零件圖對(duì)這三處的要求留到模鍛以后靠沖孔來(lái)解決。為了便于沖孔模具的設(shè)計(jì)盹火，經(jīng)用戶設(shè)計(jì)部門同意將這三個(gè)小長(zhǎng)方孔的形狀略有改變狠压。
(2)改變毛邊槽橋部尺寸設(shè)計(jì)
原模具圖上是按照傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的毛邊槽。為了便于切邊時(shí)定位哗衫，還故意把橋部尺寸h3減小了一點(diǎn)(圖5)相品。這種設(shè)計(jì)對(duì)金屬完全充滿模腔有利。隨著橋部金屬的變薄示婉，金屬流動(dòng)阻力的急劇增大品山，迫使金屬完全充滿模腔。這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮到模鍛偏心盤的特殊性烤低。偏心盤的模腔很淺肘交，凸臺(tái)部分高度尺寸不大，壓入成形比較容易扑馁，不需要借助毛邊槽橋部阻力的急劇增大就可以完全充滿模腔涯呻。主要問(wèn)題是多余的金屬排不出去，上下分模面打不靠腻要。因此需要把橋部尺寸h3加大(圖6)复罐。 (3)改變坯料尺寸
原工藝制坯厚度15～18mm。新設(shè)計(jì)的鍛模圖上中心部位φ72處的儲(chǔ)料倉(cāng)容積總是有限的雄家。實(shí)際上儲(chǔ)料倉(cāng)的容積是按制坯厚度15mm計(jì)算的效诅，必須把制坯厚度控制在12～15mm。如果坯料厚度尺寸超過(guò)15mm趟济，儲(chǔ)料倉(cāng)容納不下中心部位多余的金屬乱投，上下分模面還是打不靠。
(4)嚴(yán)格控制鍛造溫度
材料GCr15在1100℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度為30MPa，當(dāng)溫度降到850℃時(shí)卤檐，其抗拉強(qiáng)度就提高到98MPa僚魁。GCr15的始鍛溫度1080℃，終鍛溫度800℃迟铺。不能隨便靠提高加熱溫度來(lái)降低變形抗力认畦。要想一次加熱鍛壓成功，就得采取保溫措施漱蔬，不能使溫度降低太多御颇，類似于等溫鍛造。
通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)语诈，在10000kN摩擦壓力機(jī)上材框，經(jīng)過(guò)一次加熱，很順利地模鍛成圖4所示的形狀尺寸察颅。
2.切邊缰俭、沖孔、校正
原工藝只是在3150kN切邊壓力機(jī)上切邊叫质，而不進(jìn)行沖孔京挖。校正是在3000kN摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行。
用新工藝新模具鍛出來(lái)的鍛件(圖4)物喷，必須進(jìn)行沖孔卤材。只有進(jìn)行切邊和沖孔才能符合產(chǎn)品零件圖的設(shè)計(jì)要求。
為了減少切邊和沖孔時(shí)產(chǎn)生的變形量峦失，還需要進(jìn)行校正扇丛。由于鍛件薄，切邊尉辑、沖孔和校正不能分別進(jìn)行帆精。分別進(jìn)行不僅占用的設(shè)備多、使用的模具多隧魄、用的人多卓练，還因時(shí)間長(zhǎng)鍛件溫度降低變硬，模具壽命短购啄，并且難以保證鍛件質(zhì)量襟企。
3150kN切邊壓力機(jī)的公稱壓力點(diǎn)位置是在下死點(diǎn)前21mm，切邊和沖孔同時(shí)進(jìn)行只需要8～9mm行程闸溃，還有剩余行程12mm整吆。這樣就可以利用這12mm的剩余行程設(shè)計(jì)一套復(fù)合模拱撵，切邊啥诈、沖孔和校正在壓力機(jī)的一次行程中先后完成。復(fù)合模下半部分示意結(jié)構(gòu)如圖7卑绢。
碟形彈簧3在固定凹模6時(shí)有一定量的預(yù)壓縮合荞，鍛件在上下凸模之間處于壓緊狀態(tài)，鍛件在切邊和沖孔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生太大的翹曲變形陡花。
鍛件切邊沖孔后滑塊繼續(xù)下行僻邀，碟形彈簧的壓力增大，鍛件在上下凸模之間得到進(jìn)一步校正结啼。在壓力機(jī)回程時(shí)掠剑，隨著滑塊的上升，借助彈簧的彈力將鍛件從凹模中推出來(lái)郊愧。至此朴译，偏心盤的模鍛沖壓工藝過(guò)程結(jié)束。鍛件如圖8属铁。 五动分、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
偏心盤鍛件已在江蘇無(wú)錫天洋鍛造有限公司進(jìn)行批量生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐證明红选，模鍛沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)是合理的澜公，行之有效的。班產(chǎn)量700件喇肋，合格率99.5%坟乾，模具壽命提高3倍，節(jié)省1臺(tái)設(shè)備和1套模具蝶防，每班節(jié)省勞動(dòng)力3人甚侣，每件節(jié)約原材料0.53kg，節(jié)省機(jī)械切削加工工時(shí)60%叨斜，還節(jié)省了大量的能源妇保。本公司和用戶雙方都獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
六转隘、結(jié)論
(1)根據(jù)偏心盤的材質(zhì)和鍛件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雨担，在10000kN摩擦壓力機(jī)上采用傳統(tǒng)的模鍛工藝是生產(chǎn)不出合格的鍛造毛坯的。
(2)模鍛沖壓工藝的研究和應(yīng)用，解決了用10000kN摩擦壓力機(jī)鍛造偏心盤的難題由颗。
(3)模鍛沖壓工藝既不是單純的模鍛也不是單純的沖壓铸老，而是模鍛和沖壓相結(jié)合的完整統(tǒng)一的工藝過(guò)程。當(dāng)模鍛設(shè)備的壓力不足而切邊設(shè)備的壓力有余時(shí)坛铭，就應(yīng)通過(guò)改變模鍛件的結(jié)構(gòu)要素和鍛模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)翰谋，減小模鍛件的變形抗力。反之秤歼，則采用小毛邊签孤、局部毛邊或無(wú)毛邊模鍛，只用切邊設(shè)備進(jìn)行沖孔射桅。
(4)模鍛沖壓工藝適用于薄型鍛件看锉。較厚的鍛件能否采用還未進(jìn)行嘗試。
(5)設(shè)計(jì)切邊塔鳍、沖孔伯铣、校正復(fù)合模是模鍛沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)的重要組成部分。有了這種復(fù)合模轮纫，才能在一次加熱中完成全過(guò)程腔寡。只有這樣才能保證鍛件質(zhì)量。否則就不能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果掌唾。
參考文獻(xiàn)
1《鍛工手冊(cè)》編寫組.鍛工手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社放前，1976.
2肖景榮等.精密模鍛.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.
3布留哈諾夫糯彬，烈別爾斯基.模鍛及模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社凭语，1958.
一、鍛件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
圖2所示的鍛件圖坡椒，從模鍛工藝的角度來(lái)看具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 甲廠利用現(xiàn)有的鍛壓設(shè)備按圖2進(jìn)行試鍛扰路，其工藝過(guò)程如下：
(1)鍛件在分模面的投影面積大(約373cm2)；
(2)鍛件薄(鍛件厚度尺寸8mm)倔叼；
(3)壓凹多聘银，連皮厚度尺寸僅有4mm；
(4)材料硬胖移，鍛造溫度范圍窄替独，變形抗力大；
以上情況表明醇票，用模鍛工藝制造有一定難度。
二淆膏、鍛造試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題
有甲乙兩個(gè)鍛造廠進(jìn)行鍛造試生產(chǎn)速郑。
(1)在5000kN剪床下料φ60mm×150mm，下料重3.33kg肴士；
(2)燃油加熱爐加熱到1080℃溃皮；
(3)在750kg空氣錘上進(jìn)行打扁制坯；
(4)在10000kN摩擦壓力機(jī)上模鍛丸臀；
(5)在3150kN切邊壓力機(jī)上切邊熬皮；
(6)在3000kN摩擦壓力機(jī)上校正；
(7)空氣中冷卻吉恍；
(8)進(jìn)行第一熱處理幽七、清除氧化皮。
甲廠在鍛造試生產(chǎn)過(guò)程中首先遇到的最大的難題就是上下分模面打不靠溅呢，厚度尺寸超差澡屡。為此，甲廠想了很多辦法咐旧，把摩擦壓力機(jī)的能量調(diào)整到最大極限驶鹉，增加火次绩蜻，還是打不靠。
由于鍛件厚度尺寸超差室埋，經(jīng)過(guò)機(jī)械切削加工后办绝，鍛件上所有的壓凹幾乎全部削平，不符合設(shè)計(jì)要求姚淆。
乙廠也按圖2在10000kN摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行鍛造試生產(chǎn)孕蝉，當(dāng)然還是遇到同樣的難題。為了不使鍛件厚度尺寸超差太多肉盹，快速進(jìn)行多次連擊昔驱。由于反作用力越來(lái)越大，滑塊回程上升速度過(guò)快纺榨，壓力機(jī)操縱系統(tǒng)失去控制榄湿，滑塊撞擊到橫梁上，橫梁斷裂彰怒。
至此宛扒，甲乙兩個(gè)鍛造廠試鍛偏心盤宣告失敗。
三凶健、原因分析
上下分模面打不靠治队，鍛件厚度尺寸超差，致使鍛件不合格添祈。造成這個(gè)問(wèn)題的原因是多方面的鼻肉，其中最主要的有以下兩個(gè)方面的原因：
1.設(shè)備噸位偏小
按文獻(xiàn)［1］提供的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行核算：
P＝(17.5～28.0)KF總
式中P——摩擦壓力機(jī)的公稱壓力，kN
K——鋼種系數(shù)恒猴，GCr15取K＝1.25
F總——鍛件的總變形面積(約373cm2)
系數(shù)28.0用于變形困難荡拌，成形打擊次數(shù)不超過(guò)2次的情況下。
P＝28.0×1.25×373＝13055kN
按文獻(xiàn)［2］提供的經(jīng)驗(yàn)公式核算：
Pｔ＝0.01YA
式中Pｔ——摩擦壓力機(jī)的公稱壓力诉母，kN
Y——鍛造溫度下的屈服強(qiáng)度窿猿，MPa
A——鍛件水平投影面積，mm2
Pｔ＝0.01×70×37300＝26110kN
通常選用與計(jì)算數(shù)值接近而又稍微偏大一點(diǎn)的鍛壓設(shè)備常侣。由此來(lái)看蜡饵，模鍛圖2所示的偏心盤，使用10000kN摩擦壓力機(jī)胳施，設(shè)備噸位是偏小的溯祸。
2.多余的金屬排不出去
這不單純是設(shè)備噸位偏小的問(wèn)題，而主要是跟鍛件形狀結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等其他因素有關(guān)舞肆。從鍛件的成形過(guò)程試作以下分析您没。
自由鍛制坯厚度一般在15～18mm。鍛件的凸臺(tái)部分高度尺寸不大胆绊，模鍛成形屬于壓入成形氨鹏。圖3是上面圖2的C-C剖面欧募。 模鍛成形過(guò)程大體上可分為三個(gè)階段：
第一階段為壓入階段，即從上模接觸鍛坯開(kāi)始仆抵，到模具的凸出部分壓入金屬的Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)為止跟继。在這一階段，鍛件的凸臺(tái)部分Ⅱ區(qū)和Ⅳ區(qū)已經(jīng)充滿镣丑，中部多余的金屬和外圈的金屬一起流向模腔的邊緣舔糖。
第二階段為充滿階段，即從金屬流到模腔邊緣開(kāi)始漂岔，到金屬完全充滿模腔為止脊直。在這一階段，由于坯料比鍛件的平均厚度厚辰想，模腔比較淺辖醒，所以金屬流到模腔各部邊緣的過(guò)程也就是金屬充滿模腔的過(guò)程。在金屬完全充滿模腔的過(guò)程中远驹，多余的金屬已經(jīng)開(kāi)始流向毛邊槽梧部。
第三階段為結(jié)束階段，即從多余的金屬大量流向毛邊槽開(kāi)始安坏，到停止模鍛為止泊嗤。在這一階段，主要是排出多余的金屬颈冶。
隨著毛邊槽橋部金屬的變薄垮袭，金屬流動(dòng)的阻力急劇上升。同時(shí)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的金屬也變薄摆抑，金屬流動(dòng)的阻力也急劇增加转砖。中心部位多余的金屬要流入毛邊槽，首先要通過(guò)Ⅲ區(qū)的阻力圈膜蠢。經(jīng)過(guò)第一次打擊堪藐，多余的金屬被封閉在Ⅲ區(qū)和毛邊槽橋部之內(nèi)莉兰，幾乎是處于停止流動(dòng)狀態(tài)挑围。在此情況下，無(wú)論再連續(xù)打擊多少次糖荒，上下分模面都不會(huì)打靠杉辙。
在上下分模面打不靠的諸多因素中，上面分析的兩大因素是主要的捶朵，其他因素可在下面的論述中部分地體現(xiàn)出來(lái)蜘矢，故不贅述。
四综看、模鍛沖壓工藝
根據(jù)前面的分析可以斷定品腹，在10000kN摩擦壓力機(jī)上用傳統(tǒng)的工藝模鍛偏心盤是很難取得成功的岖食。要想利用這種鍛壓設(shè)備鍛壓出合格的偏心盤毛坯，在工藝和模具設(shè)計(jì)上就不能墨守成規(guī)舞吭，必須另辟新徑泡垃。
針對(duì)偏心盤在試鍛中存在的問(wèn)題，采取相應(yīng)的措施骚钮，逐步思考研究成模鍛沖壓工藝這一不同尋常的工藝類型秘鳞。
下面分別從模鍛和沖壓兩個(gè)方面論述演變過(guò)程：
1.模鍛措施
(1)改變鍛件的形狀結(jié)構(gòu)
將鍛件中心部位φ72處的平底連皮改變成為在模具上帶儲(chǔ)料倉(cāng)的特殊連皮(圖4)。目的是使中心部位的多余金屬就地儲(chǔ)存起來(lái)设鼎，以免長(zhǎng)距離的流動(dòng)叔人，當(dāng)然也就不必通過(guò)Ⅲ區(qū)(圖3)的阻力圈。 將三個(gè)小長(zhǎng)方孔(圖2上尺寸3-30和3-16)的壓凹改變成不壓凹(圖4)阿席，防止模具上的壓凹凸臺(tái)影響金屬的流動(dòng)伍奏。把產(chǎn)品零件圖對(duì)這三處的要求留到模鍛以后靠沖孔來(lái)解決。為了便于沖孔模具的設(shè)計(jì)盹火，經(jīng)用戶設(shè)計(jì)部門同意將這三個(gè)小長(zhǎng)方孔的形狀略有改變狠压。
(2)改變毛邊槽橋部尺寸設(shè)計(jì)
原模具圖上是按照傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的毛邊槽。為了便于切邊時(shí)定位哗衫，還故意把橋部尺寸h3減小了一點(diǎn)(圖5)相品。這種設(shè)計(jì)對(duì)金屬完全充滿模腔有利。隨著橋部金屬的變薄示婉，金屬流動(dòng)阻力的急劇增大品山，迫使金屬完全充滿模腔。這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮到模鍛偏心盤的特殊性烤低。偏心盤的模腔很淺肘交，凸臺(tái)部分高度尺寸不大，壓入成形比較容易扑馁，不需要借助毛邊槽橋部阻力的急劇增大就可以完全充滿模腔涯呻。主要問(wèn)題是多余的金屬排不出去，上下分模面打不靠腻要。因此需要把橋部尺寸h3加大(圖6)复罐。 (3)改變坯料尺寸
原工藝制坯厚度15～18mm。新設(shè)計(jì)的鍛模圖上中心部位φ72處的儲(chǔ)料倉(cāng)容積總是有限的雄家。實(shí)際上儲(chǔ)料倉(cāng)的容積是按制坯厚度15mm計(jì)算的效诅，必須把制坯厚度控制在12～15mm。如果坯料厚度尺寸超過(guò)15mm趟济，儲(chǔ)料倉(cāng)容納不下中心部位多余的金屬乱投，上下分模面還是打不靠。
(4)嚴(yán)格控制鍛造溫度
材料GCr15在1100℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度為30MPa，當(dāng)溫度降到850℃時(shí)卤檐，其抗拉強(qiáng)度就提高到98MPa僚魁。GCr15的始鍛溫度1080℃，終鍛溫度800℃迟铺。不能隨便靠提高加熱溫度來(lái)降低變形抗力认畦。要想一次加熱鍛壓成功，就得采取保溫措施漱蔬，不能使溫度降低太多御颇，類似于等溫鍛造。
通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)语诈，在10000kN摩擦壓力機(jī)上材框，經(jīng)過(guò)一次加熱，很順利地模鍛成圖4所示的形狀尺寸察颅。
2.切邊缰俭、沖孔、校正
原工藝只是在3150kN切邊壓力機(jī)上切邊叫质，而不進(jìn)行沖孔京挖。校正是在3000kN摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行。
用新工藝新模具鍛出來(lái)的鍛件(圖4)物喷，必須進(jìn)行沖孔卤材。只有進(jìn)行切邊和沖孔才能符合產(chǎn)品零件圖的設(shè)計(jì)要求。
為了減少切邊和沖孔時(shí)產(chǎn)生的變形量峦失，還需要進(jìn)行校正扇丛。由于鍛件薄，切邊尉辑、沖孔和校正不能分別進(jìn)行帆精。分別進(jìn)行不僅占用的設(shè)備多、使用的模具多隧魄、用的人多卓练，還因時(shí)間長(zhǎng)鍛件溫度降低變硬，模具壽命短购啄，并且難以保證鍛件質(zhì)量襟企。
3150kN切邊壓力機(jī)的公稱壓力點(diǎn)位置是在下死點(diǎn)前21mm，切邊和沖孔同時(shí)進(jìn)行只需要8～9mm行程闸溃，還有剩余行程12mm整吆。這樣就可以利用這12mm的剩余行程設(shè)計(jì)一套復(fù)合模拱撵，切邊啥诈、沖孔和校正在壓力機(jī)的一次行程中先后完成。復(fù)合模下半部分示意結(jié)構(gòu)如圖7卑绢。
圖7
1.模座2.底板3.碟形彈簧4.螺栓5.導(dǎo)柱
6.凹模7.下凸模8.托板9.沖頭10.固定板
11.小沖頭12.螺栓13.限位塊14.螺栓
碟形彈簧3在固定凹模6時(shí)有一定量的預(yù)壓縮合荞，鍛件在上下凸模之間處于壓緊狀態(tài)，鍛件在切邊和沖孔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生太大的翹曲變形陡花。
鍛件切邊沖孔后滑塊繼續(xù)下行僻邀，碟形彈簧的壓力增大，鍛件在上下凸模之間得到進(jìn)一步校正结啼。在壓力機(jī)回程時(shí)掠剑，隨著滑塊的上升，借助彈簧的彈力將鍛件從凹模中推出來(lái)郊愧。至此朴译，偏心盤的模鍛沖壓工藝過(guò)程結(jié)束。鍛件如圖8属铁。 五动分、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
偏心盤鍛件已在江蘇無(wú)錫天洋鍛造有限公司進(jìn)行批量生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐證明红选，模鍛沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)是合理的澜公，行之有效的。班產(chǎn)量700件喇肋，合格率99.5%坟乾，模具壽命提高3倍，節(jié)省1臺(tái)設(shè)備和1套模具蝶防，每班節(jié)省勞動(dòng)力3人甚侣，每件節(jié)約原材料0.53kg，節(jié)省機(jī)械切削加工工時(shí)60%叨斜，還節(jié)省了大量的能源妇保。本公司和用戶雙方都獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
六转隘、結(jié)論
(1)根據(jù)偏心盤的材質(zhì)和鍛件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雨担，在10000kN摩擦壓力機(jī)上采用傳統(tǒng)的模鍛工藝是生產(chǎn)不出合格的鍛造毛坯的。
(2)模鍛沖壓工藝的研究和應(yīng)用，解決了用10000kN摩擦壓力機(jī)鍛造偏心盤的難題由颗。
(3)模鍛沖壓工藝既不是單純的模鍛也不是單純的沖壓铸老，而是模鍛和沖壓相結(jié)合的完整統(tǒng)一的工藝過(guò)程。當(dāng)模鍛設(shè)備的壓力不足而切邊設(shè)備的壓力有余時(shí)坛铭，就應(yīng)通過(guò)改變模鍛件的結(jié)構(gòu)要素和鍛模的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)翰谋，減小模鍛件的變形抗力。反之秤歼，則采用小毛邊签孤、局部毛邊或無(wú)毛邊模鍛，只用切邊設(shè)備進(jìn)行沖孔射桅。
(4)模鍛沖壓工藝適用于薄型鍛件看锉。較厚的鍛件能否采用還未進(jìn)行嘗試。
(5)設(shè)計(jì)切邊塔鳍、沖孔伯铣、校正復(fù)合模是模鍛沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)的重要組成部分。有了這種復(fù)合模轮纫，才能在一次加熱中完成全過(guò)程腔寡。只有這樣才能保證鍛件質(zhì)量。否則就不能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果掌唾。
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