浅谈轴类锻件加工工艺

2023-04-06

模锻件合理选用材料和规定热处理的要求，对增加轴类部件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有大的影响。轴类部件的材料一般轴类部件常用45钢，根据不同的工作条件采用不同的热处理规范（如正火、调质、淬火等），以获得的强度、韧性和抗磨性。

对中等精度而转速较高的轴类部件，可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后，具有较高的综合力学件能。精度较高的轴，有时还用轴承钢GCrls和弹簧钢65Mn等材料，它们通过调质和表面淬火处理后，具有高抗磨性和耐疲劳性能。

模锻件对于高转速、重载荷等条件下工作的轴，可选用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后，具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度，热处理变形却很小。轴类部件的毛坯轴类部件的毛坯常用的是圆棒料和锻件，只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件。轴类部件的预加工。轮类部件在切削加工之前，应对其毛坯进行预加工。预加工包括校正、切断和切端面和钻中间孔。

模锻件厂家校正：校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形，以使加工余量均匀及送料装夹。校正可在压力机上进行。切断：当采用棒料毛坯时，应在车削外圆前按所需长度切断。切断叮在锯床上进行，高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。切端面钻中间孔：中间孔是轴类部件加工常用的定位基准面，为得到钻出的中间孔不偏斜，应先切端面后再钻中间孔。荒车：如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件，则需要进行荒车加工，以减少毛坯外国表面的形状误差，使后续工序的加工余景均匀。

典型主轴类部件加工工艺分析轴类部件的加工工艺因其用途、结构形状、要求、产量大小的不同而有差异。而轴的工艺规程编制是生产中常遇到的工艺工作。

随着我国经济和国事业的飞跃发展，大型复杂锻件的需求量激增，如飞机的整体框、发动机的整体叶盘、燃气轮机和气轮机的大型叶片及大型盘等，很多锻件的投影面积达到 3m以上。然而，钛合金和高温合金既是价格大的金属材料，又是难加工、难变形的材料。

一方面，这类材料的机械加工性能差;另一方面，由于材料变形抗力大，变形温度高，变形的温度范围狭窄，一般只能先锻成粗锻件再进行机械加工，因此导致了过高制造成本，从而在限制和影响了材料的使用。然而，以热模锻造和等温锻造为代表的热锻造的出现为解决钛合金、高温合金等难变形材料的近净成形锻造了一条重要的途径，为大型复杂锻件的生产提供了新的手段。

无论是正向模拟还是反向模拟，都可归结为利用数值模拟进行设计结果验证的试错法。其基本思路仍与传统的试错法一样，只不过所用的验证手段不同，对不合理设计的修改还需要由设计者根据经验提出，设计过程的自动化程度还很低。为了锻造工艺和模具设计的效率，近年来学者对锻造过程工艺与模具的优化设计进行了大量研究，并取得了较大进展。

2023

03-20