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大型铸锻件:大型齿圈的近净成形工艺

2023-11-11
摘要:本工艺利用一种新的自由锻造方法,用专用镦粗帽,通过 DEFORM 软件模拟,将大型齿圈最大限度的接近成品形状和尺寸(近净成形),有效减少锻件余量,最大限度保证了其内部金属纤维流线,提高了齿圈性能,可以在恶劣的环境中延长使用寿命。

  【作 者】陈文全;时乐智;廉荣光;王素娟;毕京华

  【前 言】

  齿圈是工业装备中很重要的零部件,在一些大型装备中起到动力传动、转矩传动和承载等作用。 小型齿圈基本都用模锻,大型齿圈由于锻造设备方面的难度,多数均采用铸造成型,但是随着机械工业的发展,对齿圈性能、寿命等方面的要求越来越高,铸件已经不能满足使用要求,锻件的需求量在不断上升。 但是锻件在锻造时由于各方面的限制留有太多的加工余量,无论是原材料还是机加工的成本都很高,而且机加工完成后去除余量太大(尤其是内孔部分),破坏太多锻造的原始金属纤维流线,影响其力学性能,缩短其使用寿命。

  为了解决这个问题,本工艺利用一种新的自由锻造方法,用专用镦粗帽,通过 DEFORM 软件模拟,将大型齿圈最大限度的接近成品形状和尺寸(近净成形),有效减少锻件余量,最大限度保证了其内部金属纤维流线,提高了齿圈性能,可以在恶劣的环境中延长使用寿命。

  【结 论】

  大型齿圈的近净成形工艺用专用镦粗帽将内部台阶孔锻出,锻件毛坯更接近零件尺寸,便于机械加工,节约钢锭和生产成本。 同时最大限度保留了内部各台阶原始金属纤维流线,而且正火完成后的齿圈性能均大于性能表要求,可以满足使用要求。 另外锻造方法操作简便,实用性强,适合批量生产。 但也有一些缺点:需要制作较多的专用工辅具;第二火下料的圆弧尺寸要经过 DEFORM 软件不断模拟,确定最佳参数。

  以下是正文:

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