目前，國內(nèi)主要生產(chǎn)裝載機(jī)廠家所用的支承軸均是由鍛造實(shí)心毛坯加工而成的，材料利用率低，加工成本高，耗費(fèi)大量的鉆孔工時(shí)。現(xiàn)采用支承軸空心鍛造新技術(shù)，經(jīng)過兩年多的試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)，證明這一新技術(shù)具有節(jié)約材料、減少機(jī)加工時(shí)、零件內(nèi)部金屬流線合理、組織致密等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了支承軸的機(jī)械性能和使用壽命。

制坯的成形方式為閉式模鍛，預(yù)鍛、終鍛成形方式為擠壓。坯料在整個(gè)變形過程中承受3向壓應(yīng)力，應(yīng)變是一向壓縮、兩向向外擠出的應(yīng)變狀態(tài)。這樣的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)可以消除鍛件的微觀缺陷，使金屬的塑性和致密度得到明顯的改善，同時(shí)，擠壓方式成型可以控制流線分布與零件幾何外形符合，使流線方向與最大拉應(yīng)力方向一致。我們通過縱向剖面可以看到清晰的金屬流線，這樣的流線分布大大地提高了零件的疲勞強(qiáng)度和機(jī)械性能，作疲勞性臺(tái)架實(shí)驗(yàn)達(dá)100萬次以上，提高了支承軸的使用壽命。

鍛造工藝的制定

1. 加熱

根據(jù)鍛件的形狀，材料選用Φ140mm圓鋼，坯料采用中頻感應(yīng)加熱，加熱過程中不允許產(chǎn)生過熱、過燒、脫碳等現(xiàn)象。根據(jù)材料的加熱規(guī)范，40Cr的始鍛溫度1 200℃。終鍛溫度800℃。

2. 制坯

制坯是在300t水壓機(jī)上，采用閉式胎模鍛進(jìn)行的。鍛造過程中坯料以鐓粗方式成形，鐓粗過程中坯料高度減低，斷面增大，金屬向下、又向水平方向流動(dòng)，形成臺(tái)階軸。

3. 預(yù)鍛

預(yù)鍛在400t水壓機(jī)上進(jìn)行。預(yù)鍛可以減少終鍛成形的難度和變形抗力，保證終鍛時(shí)獲得成形飽滿，無折疊、裂紋或其它缺陷的優(yōu)質(zhì)鍛件，同時(shí)有助于減少模具的磨損，提高終鍛模具的使用壽命。預(yù)鍛時(shí)坯料在上、下模和沖頭的作用下，支承軸法蘭部分以鐓粗方式成形，另外由于沖頭的壓入，在軸向產(chǎn)生變形，預(yù)沖孔成形的同時(shí)使坯料高度增加，軸向的變形方式是擠壓方式。

4. 終鍛

終鍛時(shí)沖頭繼續(xù)壓入坯料，一方面坯料在沖頭的作用下在軸向變形，高度增加，形成深孔，另一方面在變形的最后階段，由于下模的作用，金屬變形由正擠壓方式變?yōu)榉磾D壓方式，這樣可以使法蘭和臺(tái)階更加飽滿，兩端平整。經(jīng)各種檢測，鍛件質(zhì)量符合GB12361-91《鋼質(zhì)模鍛件通用技術(shù)條件》及德國工業(yè)DIN7526標(biāo)準(zhǔn)。