CN108421951A - 动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺，其生产步骤是：先进行锯切下料步骤再将下好的原材料依次放入加热炉650℃保温；再进行变形制坯步骤；再是进行锻制成形步骤；再是进行锻后热处理步骤；最后进行机加工步骤，机加工采用加工回转直径过800的普通卧式车床进行车削加工，按尺寸进行机加工，完成后探伤，尺寸检查入库。采用胎模锻的生产方式，生产出加工余量小，金属线性流向充分保证，产品机械性能稳定的动车组齿轮箱驱动装置中轮毂坯，得到高寿命高性能，高性价比的产品。

Description

动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺
技术领域
本发明属于动车组驱动装置技术领域，涉及一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺。
背景技术
目前，国内现有的动车组齿轮箱驱动装置中轮毂坯，主要采用42CrMo合金钢来进行制作，其成型方法为自由锻方式生产，或采用漏盘锻出小台阶的半自由锻方式生产，其公差余量大，形状简单，浪费金属材料，下料单件料重多在1000公斤以上；导致后续机加工周期长，加工量大，并且将锻造质量较好的外层组织全去除了，致使金属材料整体流线性被切断，导致后续热处理时，得到的各项机械性能指标波动较大，难以满足产品设计要求。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺，采用胎模锻的生产方式，生产出加工余量小，金属线性流向充分保证，产品机械性能稳定的动车组齿轮箱驱动装置中轮毂坯，得到高寿命高性能，高性价比的产品。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺，其生产步骤是：
步骤1：锯切下料步骤，要求选用42CrMo优质合金钢，320×425连铸方坯，按要求长度锯切，做为胎模锻件所用原材料；下料重量为672公斤/件；
步骤2：将下好的原材料依次放入加热炉650℃保温，850℃保温，1240℃保温，三段式加热曲线，将原材料加热至塑性变形较好的温度区间并保温合适的时间；加热过程中的保温时间及温度的设定与加热炉，外界环境情况，原材料的截面积，长度，堆码的密度因素有关；该步骤需结合包括有计算机记录时间，温度，装炉量相关数据，以便追踪和对机械性能试验数据进行分析，后叙的所有加热过程均需如此；
步骤3：变形制坯步骤，将步骤2处理过的原材料从加热炉中取出后送入8吨电液自由锻锤，经8吨电液自由锻锤一次镦拔过程，将原材料中的铸态晶粒组织破碎并密实，为后期的热处理步骤做好组织准备；此步骤一定要将高度镦下一半，确保有足够的变形比，才能够破碎原材料中的铸态组织，镦拔后将原材料锻制为φ400×L的圆坯，返回加热炉加热至1240℃保温；
步骤（4）：锻制成形步骤，圆坯经1240℃保温一段时间后从加热炉中取出送至4000吨液压压力机，放入锻造主模中，将圆坯压至与模具平齐；先放入模具上罩向下预压80～90mm后拿开模具上罩，再放入锻造冲头，压机下压至与锻造主模平齐，再次放入模具上罩，压机压下使坯料充满锻造主模型腔，即上罩上平面与模具上平面之间相隔50-60mm，制得胎模锻件；将模具上罩取出再将锻造主模翻转180°放在压机下砧上，将冲孔冲头大头向下放在胎模锻件底部，然后由压机向下轻压，将胎模锻件退出锻造主模，移除锻造主模，将退冲头漏盘放在下砧上，再将胎模锻件对齐放在退冲头漏盘上，将冲孔冲头，大头向下，放在胎模锻件底部，压机压下，完成冲孔，至此，胎模锻件生产完成；
步骤（5）：锻后热处理步骤，锻后热处理采用正火+高温回火，即将胎模锻件成品集中堆码放入加热炉中，加热至Ac3以上30-50℃保温6小时后，拉出吹风至350℃以下，再次加热至680℃保温8小时，拉出空冷至室温；完成整个锻后热处理；
步骤（6）：机加工步骤，机加工采用加工回转直径过800的普通卧式车床进行车削加工，按尺寸进行机加工，完成后探伤，尺寸检查入库。
本发明的积极效果是：一，采用胎模锻锻制轮毂坯这种成型方式与传统的自由锻方式截然不同，其设计及应用为国内首创；
二，由于下料重量小，大大降低了锻件成本，由于切削余量小，大大提高了生产效率，由于开坯及胎模锻结合锻制，其金属流向好，生产性能高；
三，只需设计专用模具，不需增加新设备，原锻造设备即可完成，投入小。
附图说明
附图1为轮毂产品锻造下模结构示意图；
附图2为轮毂产品模具上罩结构示意图；
附图3为轮毂产品锻造冲头结构示意图；
附图4为轮毂产品退冲头漏盘结构示意图；
附图5为轮毂产品冲孔冲头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。
参见图1～图5，一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺，其生产步骤是：
步骤1：锯切下料步骤，要求选用42CrMo优质合金钢，320×425连铸方坯，按要求长度锯切，做为胎模锻件所用原材料；下料重量为672公斤/件；
步骤2：将下好的原材料依次放入加热炉650℃保温，850℃保温，1240℃保温，三段式加热曲线，将原材料加热至塑性变形较好的温度区间并保温合适的时间；加热过程中的保温时间及温度的设定与加热炉，外界环境情况，原材料的截面积，长度，堆码的密度因素有关；该步骤需结合包括有计算机记录时间，温度，装炉量相关数据，以便追踪和对机械性能试验数据进行分析，后叙的所有加热过程均需如此；
步骤3：变形制坯步骤，将步骤2处理过的原材料从加热炉中取出后送入8吨电液自由锻锤，经8吨电液自由锻锤一次镦拔过程，将原材料中的铸态晶粒组织破碎并密实，为后期的热处理步骤做好组织准备；此步骤一定要将高度镦下一半，确保有足够的变形比，才能够破碎原材料中的铸态组织，镦拔后将原材料锻制为φ400×L的圆坯，返回加热炉加热至1240℃保温；
步骤（4）：锻制成形步骤，圆坯经1240℃保温一段时间后从加热炉中取出送至4000吨液压压力机，放入锻造主模中，将圆坯压至与模具平齐；先放入模具上罩向下预压80～90mm后拿开模具上罩，再放入锻造冲头，压机下压至与锻造主模平齐，再次放入模具上罩，压机压下使坯料充满锻造主模型腔，即上罩上平面与模具上平面之间相隔50-60mm，制得胎模锻件；将模具上罩取出再将锻造主模翻转180°放在压机下砧上，将冲孔冲头大头向下放在胎模锻件底部，然后由压机向下轻压，将胎模锻件退出锻造主模，移除锻造主模，将退冲头漏盘放在下砧上，再将胎模锻件对齐放在退冲头漏盘上，将冲孔冲头，大头向下，放在胎模锻件底部，压机压下，完成冲孔，至此，胎模锻件生产完成；
步骤（5）：锻后热处理步骤，锻后热处理采用正火+高温回火，即将胎模锻件成品集中堆码放入加热炉中，加热至Ac3以上30-50℃保温6小时后，拉出吹风至350℃以下，再次加热至680℃保温8小时，拉出空冷至室温；完成整个锻后热处理；
步骤（6）：机加工步骤，机加工采用加工回转直径过800的普通卧式车床进行车削加工，按尺寸进行机加工，完成后探伤，尺寸检查入库。
一，采用胎模锻锻制轮毂坯这种成型方式与传统的自由锻方式截然不同，其设计及应用为国内首创；
二，由于下料重量小，大大降低了锻件成本，由于切削余量小，大大提高了生产效率，由于开坯及胎模锻结合锻制，其金属流向好，生产性能高；
三，只需设计专用模具，不需增加新设备，原锻造设备即可完成，投入小。
综上所述，以上仅为本发明的实施例，并非用于限定本发明的保护范围。因此，凡在本发明精神和原则之内所有的任何修改，等同替换，改进的均应含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺，其特征在于生产步骤是：
步骤1：锯切下料步骤，要求选用42CrMo优质合金钢，320×425连铸方坯，按要求长度锯切，做为胎模锻件所用原材料；下料重量为672公斤/件；
步骤2：将下好的原材料依次放入加热炉650℃保温，850℃保温，1240℃保温，三段式加热曲线，将原材料加热至塑性变形较好的温度区间并保温合适的时间；加热过程中的保温时间及温度的设定与加热炉，外界环境情况，原材料的截面积，长度，堆码的密度因素有关；该步骤需结合包括有计算机记录时间，温度，装炉量相关数据，以便追踪和对机械性能试验数据进行分析，后叙的所有加热过程均需如此；
步骤3：变形制坯步骤，将步骤2处理过的原材料从加热炉中取出后送入8吨电液自由锻锤，经8吨电液自由锻锤一次镦拔过程，将原材料中的铸态晶粒组织破碎并密实，为后期的热处理步骤做好组织准备；此步骤一定要将高度镦下一半，确保有足够的变形比，才能够破碎原材料中的铸态组织，镦拔后将原材料锻制为φ400×L的圆坯，返回加热炉加热至1240℃保温；
步骤（4）：锻制成形步骤，圆坯经1240℃保温一段时间后从加热炉中取出送至4000吨液压压力机，放入锻造主模中，将圆坯压至与模具平齐；先放入模具上罩向下预压80～90mm后拿开模具上罩，再放入锻造冲头，压机下压至与锻造主模平齐，再次放入模具上罩，压机压下使坯料充满锻造主模型腔，即上罩上平面与模具上平面之间相隔50-60mm，制得胎模锻件；将模具上罩取出再将锻造主模翻转180°放在压机下砧上，将冲孔冲头大头向下放在胎模锻件底部，然后由压机向下轻压，将胎模锻件退出锻造主模，移除锻造主模，将退冲头漏盘放在下砧上，再将胎模锻件对齐放在退冲头漏盘上，将冲孔冲头，大头向下，放在胎模锻件底部，压机压下，完成冲孔，至此，胎模锻件生产完成；
步骤（5）：锻后热处理步骤，锻后热处理采用正火+高温回火，即将胎模锻件成品集中堆码放入加热炉中，加热至Ac3以上30-50℃保温6小时后，拉出吹风至350℃以下，再次加热至680℃保温8小时，拉出空冷至室温；完成整个锻后热处理；
步骤（6）：机加工步骤，机加工采用加工回转直径过800的普通卧式车床进行车削加工，按尺寸进行机加工，完成后探伤，尺寸检查入库。
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