車輪鍛件模鍛工藝詳解

車輪鍛件的模鍛工藝過程是一個涉及多道工序的精密成形過程，旨在確保行車輪鍛件的機(jī)械性能、尺寸精度和表面質(zhì)量。以下是典型的工藝步驟及關(guān)鍵控制點(diǎn)：

1. 原材料準(zhǔn)備

材料選擇：常用中碳鋼或合金鋼（如45鋼、60鋼、40Cr等），需符合成分標(biāo)準(zhǔn)。

下料：鋸切或剪切棒料，控制長度公差（通常±1~2mm），端面平整無毛刺。

2. 加熱

加熱設(shè)備：采用中頻感應(yīng)爐或燃?xì)鉅t，加熱溫度約1150~1200℃（視材料而定）。

溫度控制：需均勻加熱至奧氏體化溫度，避免過燒或脫碳，紅外測溫儀實(shí)時監(jiān)控。

3. 制坯（預(yù)鍛）

鐓粗：去除氧化皮并初步分配金屬，形成餅狀坯料。

預(yù)鍛模：通過預(yù)鍛模初步成形輪轂、輪輞等特征，減少終鍛變形量，延長模具壽命。

4. 終鍛成形

模具設(shè)計(jì)：上下模閉合形成型腔，關(guān)鍵部位（如輪輻、輪緣）需精確填充。

工藝參數(shù)：

壓力：800~1000噸液壓機(jī)或鍛錘。

打擊次數(shù)：2~3次（鍛錘）或一次壓制成形（液壓機(jī)）。

飛邊控制：合理設(shè)計(jì)飛邊槽以促進(jìn)金屬流動，后續(xù)需切除。

5. 切邊沖孔

熱切/冷切：

熱切（終鍛后立即進(jìn)行，約800℃以上）省力但需快速操作。

冷切（室溫）精度更高，但需更大噸位設(shè)備。

沖孔：同步或分步?jīng)_出輪轂中心孔。

6. 校正與精整

熱校正：針對變形較大的鍛件，利用余溫加壓整形。

冷精壓：提高關(guān)鍵尺寸精度（如輪轂內(nèi)徑、端面平行度）。

7. 熱處理

正火/調(diào)質(zhì)：細(xì)化晶粒、均勻組織（正火），或提高強(qiáng)度（淬火+回火）。

控制要點(diǎn)：避免淬火裂紋，回火后硬度需符合標(biāo)準(zhǔn)（如HB220~280）。

8. 表面處理與檢測

清理：噴丸或酸洗去除氧化皮。

檢測：

超聲波探傷（內(nèi)部缺陷）。

尺寸檢驗(yàn)（輪緣厚度、徑向跳動等）。

力學(xué)性能測試（拉伸、沖擊試驗(yàn)）。

關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)

溫度管理：終鍛溫度不低于850℃，防止混晶。

模具潤滑：石墨水基潤滑劑減少摩擦，延長模具壽命。

飛邊優(yōu)化：過小導(dǎo)致填充不足，過大浪費(fèi)材料。

組織均勻性：避免鍛造折疊、流線中斷。

常見缺陷與對策

充不滿：提高預(yù)鍛精度或增加終鍛壓力。

折疊：優(yōu)化坯料形狀或模具圓角。

裂紋：控制冷卻速度或調(diào)整熱處理工藝。

通過嚴(yán)格管控各環(huán)節(jié)，可生產(chǎn)出高強(qiáng)度、耐疲勞的行車輪鍛件，適用于軌道交通、重型機(jī)械等領(lǐng)域。