歪头连杆制坯辊锻模具设计

图7辊锻工艺流程
三、型槽设计

1.1～4道体积分配辊锻型槽设计

设计计算各道毛坯截面尺寸与型槽尺寸，应逐道地进行计算，其任务主要是计算每一道次中的压下量和展宽变形量，从而求出每一道次辊锻后的坯料截面尺寸。

坯料在辊锻型槽中的变形较复杂，为简化变形计算，常采用在平辊上轧制矩形坯料的方法计算在型槽中的变形，称为相应矩形法。在逐道进行型槽计算时，先按相应矩形法计算其相应矩形的变形，并求出各道次辊锻后的相应矩形尺寸，最后再换算为各型槽截面的尺寸。

型槽纵向尺寸设计主要依据辊锻毛坯图。由于有前滑存在，型槽各段的长度较毛坯的相应区段的长度短，采用下式计算

式中L——计算区段型槽长度
Ls——计算区段辊锻毛坯长度
s——前滑值

前滑值在设计中可根据经验值初定，对于杆部，应考虑到模具调试时，模具修磨比补焊容易进行，因此可把前滑估计得小些，这样待调试模具时，若发现杆部较长，可采用砂轮打磨模具的方法来减短。

前滑值在坯料等截面的区段可按4%～6%的经验数值选取，也可采用有关前滑公式计算。在过渡的楔形区段前滑值与辊锻时的送进方向有关。当坯料薄端在前时，由于模具前壁对金属前滑的约束使前滑较小，一般为2%～4%；当坯料厚端在前时，无前滑约束区，则前滑较大，一般为6%～12%。

2.第5道弯曲成形型槽设计

第5道弯曲成形型槽要使毛坯符合锻件分模面形状，因此设计型槽应以连杆在分模面上的轮廓形状为依据。利用安装在锻辊上的扇形模具使经辊锻制坯的直长形坯料弯曲成形，设计中必需解决以下技术问题：

(1)弯曲成形型槽是借助两锻辊上的扇形模具反向转动使坯料产生变形，因此应注意并解决好刚体(扇形模具)和塑性体(坯料)之间啮合运动规律问题。
(2)在弯曲成形过程及坯料出模中，不可避免的会出现坯料的上下偏摆，为便于操作设计时应使坯料偏转量最小。
(3)坯料在模具中弯曲时，应有可靠定位，否则在坯料弯曲时会产生纵向运动，不能保证得到所需要的弯曲成形形状。

研制中较好的解决了这些问题，所设计的弯曲成形模具成功地辊制出了歪头连杆所需的坯料形状，这是歪头连杆在辊锻机上制坯的关键。

四、应用

图1所示的歪头连杆辊锻模具已在D43-630辊锻机上(图8)研制成功，其模具如图9所示，自左至右分别为第1、2、3、4、5道辊锻模。

图8D43—630辊锻机 图9辊锻模
根据此项研究成果，1996年建成了一条新型连杆辊锻生产线，其主要工艺流程是：下料→中频感应加热→5道次辊锻→摩擦压力机模锻成形→切边→校正→余热淬火。该线平均生产节拍为20s/件，每小时可生产180件。歪头连杆辊锻制坯模具的研制成功，为歪头连杆模锻生产开辟了一条新途径。

参考文献
［1］张承鉴主编.辊锻技术.北京：机械工业出版社，1986.
［2］付沛福编著.辊锻理论与工艺.长春：吉林人民出版社，1983.
［3］王仲仁主编.锻压手册(第1卷)锻造.北京：机械工业出版社，1993. (end)