空心锻造技术

目前，国内主要生产装载机厂家所用的支承轴均是由锻造实心毛坯加工而成的，材料利用率低，加工成本高，耗费大量的钻孔工时。现采用支承轴空心锻造新技术，经过两年多的试验和实际生产，证明这一新技术具有节约材料、减少机加工时、零件内部金属流线合理、组织致密等优点，大大提高了支承轴的机械性能和使用寿命。　　制坯的成形方式为闭式模锻，预锻、终锻成形方式为挤压。坯料在整个变形过程中承受3向压应力，应变是一向压缩、两向向外挤出的应变状态。这样的应力、应变状态可以消除锻件的微观缺陷，使金属的塑性和致密度得到明显的改善，同时，挤压方式成型可以控制流线分布与零件几何外形符合，使流线方向与最大拉应力方向一致。我们通过纵向剖面可以看到清晰的金属流线，这样的流线分布大大地提高了零件的疲劳强度和机械性能，作疲劳性台架实验达100万次以上，提高了支承轴的使用寿命。

锻造工艺的制定

1. 加热　　根据锻件的形状，材料选用Φ140mm圆钢，坯料采用中频感应加热，加热过程中不允许产生过热、过烧、脱碳等现象。根据材料的加热规范，40Cr的始锻温度1 200℃。终锻温度800℃。　　2. 制坯　　制坯是在300t水压机上，采用闭式胎模锻进行的。锻造过程中坯料以镦粗方式成形，镦粗过程中坯料高度减低，断面增大，金属向下、又向水平方向流动，形成台阶轴。　　3. 预锻　　预锻在400t水压机上进行。预锻可以减少终锻成形的难度和变形抗力，保证终锻时获得成形饱满，无折叠、裂纹或其它缺陷的优质锻件，同时有助于减少模具的磨损，提高终锻模具的使用寿命。预锻时坯料在上、下模和冲头的作用下，支承轴法兰部分以镦粗方式成形，另外由于冲头的压入，在轴向产生变形，预冲孔成形的同时使坯料高度增加，轴向的变形方式是挤压方式。　　4. 终锻　　终锻时冲头继续压入坯料，一方面坯料在冲头的作用下在轴向变形，高度增加，形成深孔，另一方面在变形的最后阶段，由于下模的作用，金属变形由正挤压方式变为反挤压方式，这样可以使法兰和台阶更加饱满，两端平整。经各种检测，锻件质量符合GB12361-91《钢质模锻件通用技术条件》及德国工业DIN7526标准。