車輪鍛造毛坯加工是車輪鍛件生產(chǎn)的第一道工序,鍛造毛坯質(zhì)量的好壞,生產(chǎn)率的高低,將對車輪鍛件的質(zhì)量、性能、壽命及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生重要的影響。鍛造毛坯加工工藝、設(shè)備精度和性能決定了毛坯質(zhì)量。鍛造毛坯的好壞直接影響車削加工精度,而車削加工的好壞又影響磨削精度和效率。所以鍛造毛坯的選擇在整個車輪鍛造加工中起著非常重要的作用,鍛造毛坯選擇的原則,應(yīng)在滿足使用要求的前提下,盡可能地降低生產(chǎn)成本,使產(chǎn)品在市場上具有競爭能力。接下來是鍛造毛坯的選擇原則,有以下幾點:
工藝性原則:零件的使用要求決定了毛坯形狀特點,各種不同的使用要求和形狀特點,形成了相應(yīng)的毛坯成形工藝要求。零件的使用要求具體體現(xiàn)在對其形狀、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質(zhì)量,和對其化學(xué)成分、金屬組織、力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能等內(nèi)部質(zhì)量的要求上。對于不同零件的使用要求,必須考慮零件材料的工藝特性(如鍛造性能、焊接性能等)來確定采用何種毛坯成形方法。選擇毛坯成形方法的同時,也要兼顧后續(xù)機(jī)加工的可加工性。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以采用單種成形方法成形的毛坯,既要考慮各種成形方案結(jié)合的可能性,也需考慮這些結(jié)合是否會影響機(jī)械加工的可加工性。
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?適應(yīng)性原則:在毛坯成形方案的選擇中,還要考慮適應(yīng)性原則。既根據(jù)鍛件的結(jié)構(gòu)形狀、外形尺寸和工作條件要求,選擇適應(yīng)的毛坯方案。 例如,對于階梯軸類零件,當(dāng)各臺階直徑相差不大時,可用棒料;若相差較大,則宜采用鍛造毛坯。零件的工作條件不同,選擇的毛坯類型也不同。如內(nèi)燃機(jī)曲軸在工作過程中承受很大的拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能,故高速大功率內(nèi)燃機(jī)曲軸一般采用強(qiáng)度和韌性較好的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造成形,功率較小時可采用中碳鋼鍛造成形。對于受力不大且為圓形曲面的直軸,可采用圓鋼下料直接切削加工成形。
生產(chǎn)條件兼顧原則:鍛造毛坯的成形方案要根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)條件選擇。現(xiàn)場生產(chǎn)條件主要包括現(xiàn)場毛坯制造的實際工藝水平、設(shè)備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性,但同時也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進(jìn)的毛坯制造方法。為此,毛坯選擇時,應(yīng)分析本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,如設(shè)備能力和員工技術(shù)水平,盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件完成毛坯制造任務(wù)。若現(xiàn)有生產(chǎn)條件難以滿足要求時,則應(yīng)考慮改變零件材料和(或)毛坯成形方法,也可通過外協(xié)加工或外購解決。
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經(jīng)濟(jì)性原則:經(jīng)濟(jì)性原則就是使零件的制造材料費、能耗費、工資費用等成本最低。在選擇鍛造毛坯的類型和具體的制造方法時,應(yīng)在滿足零件使用要求的前提下,把幾個預(yù)選方案作經(jīng)濟(jì)性比較,從中選出整體生產(chǎn)成本低廉的方案。一般,選擇毛坯的種類和制造方法時,應(yīng)使毛坯尺寸、形狀盡量與成品零件相近,從而減少加工余量,提高材料的利用率,減少機(jī)械加工工作量。但是毛坯越精確,制造就越困難,費用也越高。因此,生產(chǎn)綱領(lǐng)大時,應(yīng)采用精度高、生產(chǎn)率高的毛坯制造方法,這時雖然一次投資較大,但增大的毛坯制造費用可由減少的材料消耗及機(jī)械加工費用得到補(bǔ)償。一般的規(guī)律是,單件小批生產(chǎn)時,可采用自由鍛造、手工電弧焊、板金鉗工等成形方法,在批量生產(chǎn)時可采用機(jī)器造型、模鍛、埋弧自動焊或其他。