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它既可作為模鍛前的制坯工序,亦可直接輥制鍛件。
這種輥鍛工藝不僅具有獲得形狀及尺寸的光滑表面毛坯,還具有生產(chǎn)率高、模具壽命長及材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
輥鍛是使毛坯(冷態(tài)的或熱態(tài)的金屬)在裝有圓弧形模塊的一對旋轉(zhuǎn)鍛輥中通過(圖1)時(shí),借助模具型槽使其產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需要的鍛件或鍛坯

下面以16×18mm梅花扳手為例作詳細(xì)介紹。
2工藝分析
圖2為16×18mm梅花扳手零件圖,材料為45號鋼,兩頭部熱處理淬頭回火硬度為HRC38~45。
按鍛造工藝的形狀類別,其形狀是屬于兩頭粗大、中間桿狀的長軸類鍛件,所以采用輥鍛成形才能達(dá)到所要示的制件形狀及尺寸。

從多年生產(chǎn)實(shí)踐分析可知,毛坯軸線方向與打擊方向互相垂直,金屬主要沿高度及寬度方向流動,而沿長度方向流動很小。
其 點(diǎn):a.鍛件的長度與寬度、高度的尺寸 比例大;b.鍛件沿長度方向其截面積變化較大。
因此,在大批量生產(chǎn)時(shí),考慮采用效率較高的制坯工步--輥鍛工藝及終成形工藝---小毛邊開式模鍛,所以梅花扳手的塑性成形工藝主要包括:a.高速鋸切下料;b.感應(yīng)加熱;c. 輥鍛制坯;d.摩擦壓力機(jī)模鍛;e.沖床切邊;g.沖孔;h.沖十二角。
3模鍛工藝
該零件除了兩頭平面刮平與倒角外,其余均不經(jīng)切削加工,故該零件圖基本上為鍛件圖。
模鍛生產(chǎn)過程、工藝規(guī)范制訂、模具設(shè)計(jì)、鍛件檢驗(yàn)及鍛模制造等都離不開鍛年圖,設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)考慮解決下列問題:
3.1確定分模位置
鍛件分模位置合適與否,關(guān)系到鍛件成形、鍛件出模、材料利用率等一系列問題。
確定分模位置基本原則是保證鍛件狀盡可能與零件形狀相同和鍛件容易從鍛模型槽中取出;此外,還應(yīng)爭取獲得鐓粗充填成形的良好效果。
為此,根據(jù)梅花扳手的形狀 點(diǎn),分模線設(shè)在鍛件的,如圖2中粗線所示。
這樣模鍛時(shí)將產(chǎn)生水平分力,為平衡這個(gè)錯(cuò)移力,將扳手柄部型槽設(shè)計(jì)成與水平線成α傾斜角(圖3),以形成自然的鎖扣,α角的大小根據(jù)大小頭模具型槽的深度(圖3中之A、B)及水平分力大小而定,同時(shí)還須考慮模具的強(qiáng)度及前一工步的關(guān)系。

現(xiàn)取α=7o。其大小頭模具型槽深度可基本相同,且模具強(qiáng)度較高,輥鍛后的坯料可開成平直形狀水平地放進(jìn)模鍛型槽,定位較好。
3.2其它工藝參數(shù)
設(shè)計(jì)鍛件圖時(shí),還需要決定公差、模鍛斜度、圓角半徑,但基本上與常規(guī)方法相似。
3.3確定局部小毛邊槽型式及時(shí)性尺寸
考慮到輥鍛后成形的坯料在桿部和部分頭部已有1~1.25mm厚的毛邊,故在桿部不再設(shè)置毛邊槽,易模鍛時(shí)上下模表面不接觸,其中留有1.5mm的間隙。鍛件兩端頭部的形狀復(fù)雜,難以充滿型槽,為了補(bǔ)足其金屬體積,故在其輪廓四周選用如圖4的小毛邊槽型式,其尺寸為:h1=1.5mm,h=3mm,b=5mm,b1=10mm。

3.4計(jì)算毛坯截面圖及直徑圖
模鍛時(shí),先將等截面的棒料預(yù)制成不等截面的中間毛坯,使其每一截面面積等于鍛件的相應(yīng)截面積再加上相應(yīng)的小毛邊截面積,然后將此中間毛坯放入模鍛型槽中進(jìn)行模鍛,這樣,可保證各截面處金屬足夠,充填良好,變形后多余金屬沿鍛件兩端頭部輪廓分模線上將形成較小的毛邊。
種理想的中間毛坯稱為“計(jì)算毛坯”。
計(jì)算毛坯可用計(jì)算毛坯截面圖與計(jì)算毛坯直徑圖表示,兩者統(tǒng)稱為計(jì)算毛坯圖。
計(jì)算毛坯截面圖是沿鍛件軸線方向截面積變化的圖像。
計(jì)算毛坯直徑圖是鍛件軸線方向直徑變化的圖像。
兩者都反映了鍛件長度(軸線)上金屬分布的情況。
關(guān)于毛坯截面圖及直徑圖的計(jì)算方法與常規(guī)方法相似。
根椐毛坯截面圖可確定坯料的體積V=35500mm3。
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