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汽車半軸毛坯的鍛造過(guò)程

時(shí)間:2008-08-12瀏覽:279次收藏

汽車半軸的毛坯鍛造過(guò)程中很重要的是法蘭盤(pán)的成形。我廠的汽車半軸是在擺碾機(jī)上熱擠壓終鍛而成,模具的材質(zhì)選用3Cr2W8V。該模具的受力情況:既承受壓縮應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,脫模時(shí)也承受一定的拉應(yīng)力,由于模具與熾熱的毛坯接觸,需要水冷,因而承受冷熱應(yīng)力引起的熱疲勞和熱沖刷。在這種惡劣的使用條件下,模具經(jīng)常出現(xiàn)熱疲勞(龜裂)裂紋而報(bào)廢,使用壽命很低。

 

為提高3Cr2W8V擺碾成形模具的使用壽命,就要使模具的高溫強(qiáng)度和沖擊韌度有一個(gè)最佳的匹配。為此,經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索,我們采用充分預(yù)熱、高溫加熱時(shí)間縮短、分級(jí)淬火和三次回火的工藝方案,使模具的使用壽命提高了2~3倍。

 

1.工藝改進(jìn)

 

在原工藝(見(jiàn)圖1)條件下,由于淬火溫度低,大量的合金碳化物未溶解,所以淬火后硬度很低,只有20~25HRC,通過(guò)回火的二次硬化使硬度達(dá)到30HRC以上,這樣的模具韌性可以,但工作后很快就出現(xiàn)熱疲勞,熱磨損嚴(yán)重,壽命不高。

改進(jìn)工藝后(見(jiàn)圖2),淬火溫度提高后,合金碳化物有了大量的溶解,但是在回火時(shí)形成了大量彌散分布的硬質(zhì)相,導(dǎo)致模具的耐疲勞雖然提高了,但沖擊韌度卻下降了,模具在使用100多件次后裂成了3塊。該方案行不通。

再次改進(jìn)工藝后(見(jiàn)圖3),在充分預(yù)熱后,在高溫區(qū)保溫0.5h后分級(jí)淬火,再經(jīng)過(guò)高溫回火完成組織轉(zhuǎn)變和消除應(yīng)力,低溫回火消除殘余應(yīng)力,使模具表層具有高的耐疲勞性,而心部具有良好的沖擊韌度。這樣處理后的模具達(dá)到了高溫強(qiáng)度和沖擊韌度最佳的匹配,使用壽命得到了提高。

2.改進(jìn)效果

 

在應(yīng)用了最終改進(jìn)的工藝方案后,擺碾機(jī)的熱擠壓終鍛模具的使用壽命提高了2~3倍(見(jiàn)附表)。

3.結(jié)語(yǔ)

 

通過(guò)對(duì)比三種工藝,我們分析了使用條件的影響因素,結(jié)合實(shí)際選定了滿足最佳的性能匹配的工藝,使模具的使用壽命得到了提高,滿足了使用要求,降低了模具成本。

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