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【摘 要】前轴是汽车的主要构件之一。为汽车上重要安全件，必须保证产品尺寸及机械性能的要求。本文针对我公司生产的393前轴结构上的特点，结合设备、生产现状，特制定出相应的锻造方案，设计出合理的模具，已成功地在10T模锻锤上锻制出多种前轴。
【关键词】锻造前轴；锻造工艺；调头锻造
1 前言
近年来随着汽车行业的飞速发展，其安全性的要求愈加严格，汽车锻件尺寸精度、表面质量方面的要求也随之严格起来，故合理的锻造方法显得尤为重要。国内生产前轴的厂家不少，各家的生产设备各不相同。我们公司在试验、研究的基础上，根据多年实践，研究出一套针对前轴的锻造方案，锻制出的前轴锻件技术水平满足了厂家图纸的设计要求，各项技术、经济指标均达到了预期目标。
2 分析393前轴锻件工艺性
此前轴锻件为模锻成形，断面呈工字型，材料一般选用碳钢或Cr钢，并经过调质处理。保证产品尺寸及机械性能。
2.1 结构分析
如图1所示，该件总长1685mm，工字形截面高而窄，如果采用拔长工序，不但增加劳动强度，同时由于在拔长后，毛坯的温度下降很多，金属流动性减弱，从而降低模膛的填充，导致部分难充满区域充不满，产生缺陷，所以不建议采用拔长工序。
图1 393前轴锻件结构图
2.2 变形分析
由于结构上的特殊性，势必产生不规则变形，特别是扭曲变形更不易控制，为保证质量，采用冷校正胎具，校正后的产品必须使用专门的检具检验。
2.3 模具材料的选择及加工
鉴于该锻件结构特点，必须采用压弯及滚挤模膛，从而大大降低了模具的使用寿命，因此就选择质量好的热模具钢材料，同时模具的加工设备要选用数控铣床、电脉冲机床，保证型腔的精度。
2.4 原材料的选择
材料选用42CrMo，根据计算选用?125的圆钢。
3 我公司的锻造工艺
综上所述，我公司总结出切合实际的锻造方案：检验来料___下料___一次加热___锻造___切边___二次加热___调头锻造___切边___拉伸（缩短）___热处理（合格件）___冷校正（弯曲、扭曲件）___清除氧化皮___磁粉探伤___涂防锈漆___入库。
3.1 下料工序
带锯床下料，下料过程中检查外观是否有裂纹保证下料尺寸。
3.2 加热工序
中频感应加热炉加热，制作特殊感应线圈，加热温度1200-1250℃。防止过烧、过热。
3.3 模锻工序
在10T模锻锤上执行滚挤___压弯___终锻后，二次加热后调头再次执行滚挤___压弯___终锻。滚挤时次数不少于4次，翻转90?锻打。压弯时第一锤不重打，第二锤压弯到位。将压弯后的坯料按压弯后的方向准确放入终锻型腔，进行模锻。温度不低于950℃。
3.4 热切边工序
1250T切边压力机切边，温度不低于800℃。
3.5 热拉伸（缩短）工序
加热中间工字形部分，温度控制在950-1050℃。装夹紧固后方可拉伸（缩短）。拉伸（缩短）时，应充分考虑热处理后因组织变化导致长度的变化规律，预留出回缩量。
3.6 热处理工序
热处理调质线调质，硬度285-333HB。
3.7 冷校正工序
利用油压机消除锻造及热处理后产生的弯曲、扭曲变形。 3.8 清除氧化皮工序
利用立式贯通抛丸清理机抛丸，去除锻件表面氧化皮、消除表面应力集中。
3.9 磁粉探伤
根据客户要求决定是否进行磁粉探伤来做最后的检验，以避免锻件存在缺陷。
4 模具的设计
4.1 设计理念
1）为方便作业、减轻劳动强度及保证产品的充满，不宜采用过多的制坯型腔，滚挤、压弯、终锻三个模膛即可。
2）为提高金属的流动性，局部设计阻力槽。
3）10T模锻锤能力不足，采用调头锻造技术。
4.2 模具型腔的设计
1160D前轴设计滚挤、压弯、终锻三个型腔。
4.3 设计相关注意事项
1）设计热锻件时，热膨胀系数为1.5%。
2）加大型腔局部圆角。
3）考虑到后序的拉伸（缩短），设计时要预留出变形量，在接头处要有一部分重叠。
5 总结我公司针对锻造、拉伸（缩短）、热处理、校正工序采取的措施
（1）模锻时，一次中频感应加热炉加热--10T模锻锤模锻--1250T压力机切边、二次加热—锻造—切边。
（2）拉伸（缩短）时，中频感应加热炉局部加热，拉伸机拉伸（缩短）。
（3）热处理时，利用步进式自动热处理生产线淬、回火，硬度285-333HB。
（4）冷校正时，配备专人利用油压机校正，严格控制锻件的变形，保证锻件尺寸。
6 结束语
经过几年的实践累积，我公司在前轴的锻造过程中采取调头锻造的工艺方案取得了巨大成功。先后设计、生产出1190、8N、2201、奔驰等多种前轴。成熟的设计理念为公司的发展创造了经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张志文.《锻造工艺学》.机械工业出版社.1985.
[2]周大隽.《锻压技术数据手册》.机械工业出版社.1998.
[3]锻压技术手册编委会.《锻压技术手册》.国防工业出版社.1989.
[4]中国机械工程学会锻压协会.《锻压手册》.机械工业出版社.1993.
[5]锻模设计手册编写组.《锻模设计手册》.机械工业出版社.1990.
作者简介：
闫国菊（1976.10.17—），女（汉），1998年毕业于辽宁省阜新煤炭工业学校，现就职于吉林省辽源方大锻造有限公司，主要从事新产品设计和工艺编制工作。
【关键词】锻造前轴；锻造工艺；调头锻造
1 前言
近年来随着汽车行业的飞速发展，其安全性的要求愈加严格，汽车锻件尺寸精度、表面质量方面的要求也随之严格起来，故合理的锻造方法显得尤为重要。国内生产前轴的厂家不少，各家的生产设备各不相同。我们公司在试验、研究的基础上，根据多年实践，研究出一套针对前轴的锻造方案，锻制出的前轴锻件技术水平满足了厂家图纸的设计要求，各项技术、经济指标均达到了预期目标。
2 分析393前轴锻件工艺性
此前轴锻件为模锻成形，断面呈工字型，材料一般选用碳钢或Cr钢，并经过调质处理。保证产品尺寸及机械性能。
2.1 结构分析
如图1所示，该件总长1685mm，工字形截面高而窄，如果采用拔长工序，不但增加劳动强度，同时由于在拔长后，毛坯的温度下降很多，金属流动性减弱，从而降低模膛的填充，导致部分难充满区域充不满，产生缺陷，所以不建议采用拔长工序。
图1 393前轴锻件结构图
2.2 变形分析
由于结构上的特殊性，势必产生不规则变形，特别是扭曲变形更不易控制，为保证质量，采用冷校正胎具，校正后的产品必须使用专门的检具检验。
2.3 模具材料的选择及加工
鉴于该锻件结构特点，必须采用压弯及滚挤模膛，从而大大降低了模具的使用寿命，因此就选择质量好的热模具钢材料，同时模具的加工设备要选用数控铣床、电脉冲机床，保证型腔的精度。
2.4 原材料的选择
材料选用42CrMo，根据计算选用?125的圆钢。
3 我公司的锻造工艺
综上所述，我公司总结出切合实际的锻造方案：检验来料___下料___一次加热___锻造___切边___二次加热___调头锻造___切边___拉伸（缩短）___热处理（合格件）___冷校正（弯曲、扭曲件）___清除氧化皮___磁粉探伤___涂防锈漆___入库。
3.1 下料工序
带锯床下料，下料过程中检查外观是否有裂纹保证下料尺寸。
3.2 加热工序
中频感应加热炉加热，制作特殊感应线圈，加热温度1200-1250℃。防止过烧、过热。
3.3 模锻工序
在10T模锻锤上执行滚挤___压弯___终锻后，二次加热后调头再次执行滚挤___压弯___终锻。滚挤时次数不少于4次，翻转90?锻打。压弯时第一锤不重打，第二锤压弯到位。将压弯后的坯料按压弯后的方向准确放入终锻型腔，进行模锻。温度不低于950℃。
3.4 热切边工序
1250T切边压力机切边，温度不低于800℃。
3.5 热拉伸（缩短）工序
加热中间工字形部分，温度控制在950-1050℃。装夹紧固后方可拉伸（缩短）。拉伸（缩短）时，应充分考虑热处理后因组织变化导致长度的变化规律，预留出回缩量。
3.6 热处理工序
热处理调质线调质，硬度285-333HB。
3.7 冷校正工序
利用油压机消除锻造及热处理后产生的弯曲、扭曲变形。 3.8 清除氧化皮工序
利用立式贯通抛丸清理机抛丸，去除锻件表面氧化皮、消除表面应力集中。
3.9 磁粉探伤
根据客户要求决定是否进行磁粉探伤来做最后的检验，以避免锻件存在缺陷。
4 模具的设计
4.1 设计理念
1）为方便作业、减轻劳动强度及保证产品的充满，不宜采用过多的制坯型腔，滚挤、压弯、终锻三个模膛即可。
2）为提高金属的流动性，局部设计阻力槽。
3）10T模锻锤能力不足，采用调头锻造技术。
4.2 模具型腔的设计
1160D前轴设计滚挤、压弯、终锻三个型腔。
4.3 设计相关注意事项
1）设计热锻件时，热膨胀系数为1.5%。
2）加大型腔局部圆角。
3）考虑到后序的拉伸（缩短），设计时要预留出变形量，在接头处要有一部分重叠。
5 总结我公司针对锻造、拉伸（缩短）、热处理、校正工序采取的措施
（1）模锻时，一次中频感应加热炉加热--10T模锻锤模锻--1250T压力机切边、二次加热—锻造—切边。
（2）拉伸（缩短）时，中频感应加热炉局部加热，拉伸机拉伸（缩短）。
（3）热处理时，利用步进式自动热处理生产线淬、回火，硬度285-333HB。
（4）冷校正时，配备专人利用油压机校正，严格控制锻件的变形，保证锻件尺寸。
6 结束语
经过几年的实践累积，我公司在前轴的锻造过程中采取调头锻造的工艺方案取得了巨大成功。先后设计、生产出1190、8N、2201、奔驰等多种前轴。成熟的设计理念为公司的发展创造了经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张志文.《锻造工艺学》.机械工业出版社.1985.
[2]周大隽.《锻压技术数据手册》.机械工业出版社.1998.
[3]锻压技术手册编委会.《锻压技术手册》.国防工业出版社.1989.
[4]中国机械工程学会锻压协会.《锻压手册》.机械工业出版社.1993.
[5]锻模设计手册编写组.《锻模设计手册》.机械工业出版社.1990.
作者简介：
闫国菊（1976.10.17—），女（汉），1998年毕业于辽宁省阜新煤炭工业学校，现就职于吉林省辽源方大锻造有限公司，主要从事新产品设计和工艺编制工作。