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该公司于2012年引进德国米勒—万家顿公司生产的PZS系列22000吨电动螺旋压力机,并对HXN5型机车柴油机连杆实行国产化!零件实体图,如图1所示。该连杆采用42CrMoA合金钢制造,锻件为带工字型截面的长轴类零件,外形和杆身在模锻后不加工,这样可以获得紧密的连杆表面组织,提高连杆的表面强度,而且可以省去连杆的粗加工工序,简化连杆的工艺流程,降低生产成本,这对连杆的模锻工艺提出了很高的要求.1HXN5连杆锻件工艺分析如图1所示,连杆模锻件属于长杆类异型锻件,杆身相对简单,锻件小端存在高度落差,大端与杆身轴线夹角较大,大小端重量有较大相差,为了使材料使用更经济合理,应该在锻造前进行制坯,使连杆件在锻造时更易成型。
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本法兰件的生产工序流程为:下料→毛坯清理→加热→闭式模锻→冲连皮→预先热处理→机械加工→终热处理!模具工作原理法兰锻件的闭式模具结构如图3所示,模架采用1600t摩擦螺旋压力机的标准模架,下模2与后挡板斜面压板5,依靠斜度为15°的斜面装配,并由斜面压板的弯头斜楔与下模座6的斜面槽配合(斜度为10°),通过拧紧螺钉4,下模即被固定在下模座上.侧墙板9和螺钉10用于下模的侧向紧固和调整.上模1与上模座固定方法同上。
1工艺性分析法兰零件图如图1所示,凸缘部位直径较大为Φ140mm,全高55mm,中心孔径Φ50mm,经计算零件的体积为287950mm3,质量为25kg.如采用Φ145mm×60mm的棒料直接切削加工,材料利用率仅为21%,加工量较大.由于生产批量较大,为了降低生产成本,对该零件采用模锻制坯+切削加工来生产是较好的制造工艺.再考虑到零件尺寸较小,可采用闭式模锻工艺,在常用的锻压设备摩擦螺旋压力机上精密成形法兰锻件,可进一步降低生产成本!
3操作简单,易于实现机械化,生产率高!模锻分类根据设备不同,模锻分为锤上模锻,曲柄压力机模锻,平锻机模锻,摩擦压力机、模锻等!锤上模锻所用的设备为模锻锤,通常为空气模锻锤,对形状复杂的锻件,先在制坯模腔内初步成形,然后在锻模腔内锻造。按锻模结构分类:锻模上有容纳多余金属的毛边槽的,称为开式模锻;反之,锻模上没有容纳多余金属的毛边飞槽的,称为闭式模锻!由原始坯料直接成型的,称为单模膛模锻!对形状复杂的锻件,在同一锻模上需要经过若干工步的预成型的,称为多模膛模锻。
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上、下模座分别用螺栓紧固在压力机的滑块和工作台面上!导柱和导套是导向和定位装置,引导上模与下模的中心对正!在进行闭式模锻时,将坯料放在下模膛内,上模随着压力机滑块下移对坯料施加压力,坯料以镦粗压入的方式充满模具型腔,上模与下模打靠时,坯料刚好充满模具型腔.模锻件利用顶杆8被顶出,锻造过程结束!HXN5连杆模锻工艺研究HXN5型机车是某机车公司与美国GE公司合作研发的大功率内燃机车,作为柴油机关键零件之一的连杆,均为进口,价格昂贵!
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