锻造大头轴偏心轴锻件的试制生产

该偏心轴锻件两法兰直径01 290 mm，杆部直径0750 mm,偏心距270 mm,毛坯重量23. 7 t，是公司迄今为止生产的外形尺寸最大的偏心轴锻件，

锻造难点

该偏心轴法兰直径与杆部相差540 mm。成形杆部时，法兰会受到巨大的拉缩，导致法兰直径变小。号印前埋料的直径尺寸尤为重要。

该偏心轴法兰与杆部有一边同面，号印时，号印刀数的确定至关重要，其既可以减少对法兰的拉缩，又可以减小法兰与杆部的余面。

由于该偏心轴锻件法兰与杆部有一边处于同一面,锻造过程中该边始终不变形，属于不对称变形,其势必会使中间的杆部因变形而不断增长，而不变形的一面长度不变,从而使两法兰向外倒，成为“八”字形，造成法兰宽度不够，导致产品报废。

工艺方案

号印时,采用坯料压成八方号印,坯料尺寸较锻件毛坯尺寸大160 mm。号印刀数确定为五刀,先号印三刀深，后号印两刀浅。

锻造过程中先成形杆部。杆部锻造时采用拔四方的方法锻造,使四方的一条棱与八方（法 兰）的一条棱始终处于同一水平面。锻造中由于不对称变形，当两法兰出现向外倒的情形时及时搭建校正平台，使法兰垂直。降低时易出现表面裂纹,必须增加锻造火次。再者锻件内孔尺寸大且壁厚薄,拔长后期较难收口，管模端部容易呈现“喇叭口”缺陷。

号印时，三刀深印的号印深度长达200mm成形法兰时法兰直径只比号印前小50 mm，深度 号印有效地减小了杆部压下时对法兰造成的拉缩。两刀浅印，因最先号印的三面压下时，后号印的两面会有变形,印痕也会变形,故号浅印。

拔长杆部时采用上下平砧拔四方的方法较之上平砧、下平台方法更有效地提高了拔长效 率为将向外倒的法兰校正，锻造中间杆部时先将最中间一段直径不断压小,解决杆部直径太粗而无法校正的问题。

法兰校正时要分多次进行，发现法兰外倒即要马上进行校正，以免法兰外倒严重后无法 校正。

工艺技术创新

为了克服芯棒长度短导致的拔长操作困难，并有效避免坯料与芯棒“抱死”不动的问题，在拔长操作前,适当提高芯棒使用前的预热温度，以降低芯棒进人坯料后的膨胀程度。拔长过程采用分段成型的方法,即先拔长管模一端至4.5 m，然后掉头拔长另外一端至最终工艺尺寸。这种成形方法有效弥补了芯棒长度小于锻件总长的不足。拔长前期须使用大压下量、大角度翻转，暂不收口，以保证快速拔长和芯棒顺利进退。最后阶段采用 “退芯棒”方案，当出现“抱死”现象时，用错砧点扩方法使锻件内孔与芯棒产生空隙松动，沿管模 圆周方向点扩一周，利用芯棒和管模内壁的微小间隙退出芯棒，管模锻件具有壁薄的特点,芯棒拔长时拔长效率远低于普通长套类锻件，预拔长制坯后必须分多火次成型。随坯料壁厚减薄，应不断减少压下量和翻转角度，以避免不对称变形而产生弯曲，保证锻件同轴度及表面质量。在拔长后期收口阶段，根据金属流动规律，制定芯棒端头拔梢度方案。沿管模端部旋转轻压，使端部金属逐渐紧贴芯棒外壁,有效消除“喇叭口”缺陷。

生产验证

制造过程中，采用多火次分段成型、最后阶段 “退芯棒”拔长、错砧点扩、芯棒端头拔梢度等工艺技术,有效确保了锻件成型质量。两件管模经外形尺寸、超声检测及性能检验，均满足用户技术协议要求。

利用短芯棒,采用多火次分段成型方案执行薄壁长套类管模锻件拔长工序，具有工艺技 术可行性。

提高芯棒预热温度、采用错砧点扩和拔长阶段大锻造量等工艺方法能有效解决锻造过程 中芯棒与坯料“抱死”不动的问题。