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車輪鍛件圖是怎樣設計的?
設計車輪鍛件圖時必須綜合考慮車輪鍛件的生產批量、設備工藝條件、模具制造及工人操作水平等因素。

設計車輪鍛件圖時必須綜合考慮車輪鍛件的生產批量、設備工藝條件、模具制造及工人操作水平等因素。


       同時必須與有關人員(訂貨單位產品設計人員及機械加工工藝人員)協商,對車輪鍛件圖充分加以分析研究,并取得一致意見,由需方簽字后方可有效。具體設計時須考慮的問題有以下幾點。


        確定分模面:錘鍛模上下兩半之間的分模面,可以是水平的,也可以是由水平面、傾斜面和圓弧面組合起來的復雜表面。確定分模面位置的最基本原則是:應保證型槽能分開;保證車輪鍛件能從型槽中取出;同時還應考慮到車輪鍛件的成形、材料的利用率和模具的壽命以及生產效率等問題。


        因此,分模面的形狀取決于車輪鍛件的外形,但有時為了車輪鍛件生產方便,在不影響零件使用性的情況下,取得有關工藝、設計部門同意后,對其形狀也可稍作改變。所以,分模面的選擇不僅是車輪鍛件圖設計中的一項重要工作,需要通過經濟和技術分析研究后,才能確定。而且在具體模鍛生產實踐中,通常通過分模面的改動,能使模鍛工藝更為完善,對車輪鍛件成形更為有利,達到提高生產效率的作用。


 

確定車輪鍛件公差和機械加工余量:車輪鍛件的實際尺寸由于型槽磨損變形、冷縮不均、鍛不足欠壓、上下模錯移和車輪鍛件表面氧化與脫碳等原因,總使車輪鍛件的公稱尺寸有一定的偏差。因此,應規定出實際尺寸與公稱尺寸正負偏差的允許值,即車輪鍛件尺寸的公差。


        在車輪鍛件上,凡是要進行機械加工的部位,都應留有機械加工余量,余量的大小除決定于機械加工的要求(與零件形狀和尺寸、加工精度有關)外,還受模鍛工藝所能達到的車輪鍛件公差的影響。


        車輪鍛件公差和余量的確定方法,是根據模鍛設備類型和車輪鍛件形狀尺寸來確定的。


        模鍛斜度:因為車輪鍛件在模鍛模膛中成形后,由于模膛四壁的彈性回復而夾緊車輪鍛件。為了便于將車輪鍛件從模膛中取出,就必須把模膛壁做成一定的斜度,同時車輪鍛件側面也應具有相同的斜度。由于斜度會增加金屬的損耗和機械加工余量,因此,應盡量選用最小的模鍛斜度。有關斜度的選擇,見胎模鍛造一章中已作闡述,此處不予以重復。


        圓角半徑:因為錘上模鍛時,金屬在模膛內流動速度比胎模鍛造更為激烈,所以鍛模模膛內的圓角半徑大小對車輪鍛件的影響更為顯著。如果外圓周半徑過小,模鍛時金屬流動形成的纖維會被切斷,導致車輪鍛件力學性能下降,并還可能因此產生折疊使車輪鍛件報廢,并且在模鍛中,鍛模容易壓塌變形,從而影響車輪鍛件出模。但是如果內圓角半徑增大,將增加機械加工余量和金屬消耗。


 


對于某些車輪鍛件,若內圓角半徑過大,還會使金屬過早流失,造成局部充不滿現象。如何選擇適當的圓角半徑,并錘上模車輪鍛件尤為重要,錘模鍛有關圓角半徑的主要內容已在胎模鍛造一章中闡述,此處不予以重復。


        沖孔連皮:車輪鍛件在進行模鍛時,要得到透孔是不可能的,而只能鍛成不通孔,中間留一層金屬,然后在切邊壓力機上沖除。連皮厚度對車輪鍛件充滿程度、模具的磨損和金屬的利用率等因素影響較大。因此,要根據車輪鍛件孔尺寸和模膛的選擇來確定連皮的形式。模車輪鍛件常采用以下四種連皮形式和較小直徑的不通孔。


        肋和腹板:帶肋和腹板的車輪鍛件,在保證車輪鍛件的強度和剛度的條件下,減少肋和腹板的尺寸,可使車輪鍛件減輕。但是,如果肋較窄,腹板較薄,則對金屬充滿模膛將較為困難,所需的模鍛力也將急劇增大,同時也易于產生質量缺陷。因為這時車輪鍛件的每一單位體積的表面積較大,金屬流動受到較大的摩擦阻力,而車輪鍛件的溫度也易于降低。因此,肋和腹板的尺寸不能太小,應從模鍛要求出發加以限制。


        車輪鍛件的結構分析:在設計車輪鍛件時,如車輪鍛件有各種不同的結構形式,則應加以比較,從中選擇成形容易和成本低廉的方案。


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