工程機械全纖維輪邊支承軸近凈(終)成型技術(shù)的研究與應(yīng)用
2013年02月01日13:16
工程機械輪邊支承軸主要用于工程機械車輛(如壓路機、挖掘機、裝載機等)驅(qū)動橋兩端的輪邊支承,它焊在橋殼兩端,用于連接驅(qū)動橋橋殼和內(nèi)齒圈,半軸從軸管中間穿過。該零件在工作狀態(tài)時不僅要承受車輛自重而且還要承受行駛過程中路面帶來的沖擊力和反沖擊力的作用,因而對機械性能要求較高,尤其要有足夠的剛度、耐磨性和抗震性,是工程機械車輛上的一類安保件。
該產(chǎn)品技術(shù)指標如下:1.疲勞性臺架試驗要達到50萬次以上;2.熱處理硬度:24~32HRC;3.金屬流線:沿軸向分布的全纖維金屬流線,不得有斷層或紊亂現(xiàn)象;4.力學(xué)性能:Reh≥630N/mm2,Rm≥750N/mm2,A≥18%,Z≥52%,aku2≥60J/cm;
目前國內(nèi)企業(yè)普遍采用自由鍛或模鍛成型工藝生產(chǎn),雖然性能能夠滿足產(chǎn)品要求,但是材料利用率低、能耗高、環(huán)境污染嚴重。近年來,隨著國民經(jīng)濟的快速增長,工程機械行業(yè)也得到了快速發(fā)展。作為工程機械車輛上的一個重要安保件,其需求量逐年攀升,原有的落后工藝已不能滿足目前市場及科技發(fā)展的需求,為改變這種生產(chǎn)手段落后局面,公司自主研發(fā)了的工程機械全纖維輪邊支承軸毛坯近凈成形熱擠壓工藝。
該工藝采用實心圓鋼棒料,通過中頻加熱在高精度液壓機上擠壓成形,其方案為:下料—加熱—壓型-鐓擠成型—反擠內(nèi)孔—精整內(nèi)孔,該工藝使產(chǎn)品獲得了沿軸向分布的全纖維金屬流線,使支承軸的抗疲勞壽命和承載能力得到大幅度提高,而且生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到顯著提高,與傳統(tǒng)模鍛工藝相比,具有以下優(yōu)點和創(chuàng)新性:
1)產(chǎn)品內(nèi)孔不再機加工;
2)生產(chǎn)效率提高2倍以上;
3)節(jié)約原材料15.5%,節(jié)約能耗30%以上,節(jié)約加工工時50%;
4)減少了環(huán)境污染;
5)獲得了沿產(chǎn)品軸向分布的全纖維金屬流線。
工程機械全纖維輪邊支承軸近凈成形技術(shù)的研制開發(fā)及應(yīng)用,不但使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟效益,而且還獲得了顯著的社會效益。首先該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品采用潔凈的中頻加熱方式,降低了能源消耗;產(chǎn)品內(nèi)孔擠壓成型,減少了后續(xù)機加鉆孔、鏜孔等工序,節(jié)約了生產(chǎn)設(shè)備及人力、物力;同時產(chǎn)品接近凈成形,節(jié)約了大量金屬材料且生產(chǎn)效率得以大幅度的提高。該產(chǎn)品實現(xiàn)了沿軸向分布的全纖維金屬流線,機械性能較傳統(tǒng)鍛造生產(chǎn)的產(chǎn)品有質(zhì)的突破,以前高能耗、污染環(huán)境的傳統(tǒng)鍛造工藝將逐漸淘汰,這將為國家節(jié)約大量寶貴的能源,同時還提高了我國軍、民領(lǐng)域內(nèi)工程機械車輛的整機可靠性,為我國工程機械行業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ),縮短了我國工程機械車輛驅(qū)動橋技術(shù)與國際先進水平的差距,對推動行業(yè)科技進步起到了積極的作用。
獲獎等級:三等獎
完成單位:南陽市紅陽鍛造有限公司
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