国外长期生产实践证明,汽车连杆用粉末锻造工艺代替普通模锻,据统计资料可得知如下明显的优点: (1 )成形性能高:由于粉体颗粒较细,倒入模具型腔时,象流体一样充填型腔各处,成形性能极高,所以对各种形状复杂的锻件都能顺利成形。 (2)力学性能高:如美国赛车连杆的疲劳强度从普通模锻件δ-1=290MPa增加到粉末锻件δ-1=340MPa,经金相分析可知,这是由于基体中晶粒变细、无偏析,且呈连续纤维方向等原因所致。由此可见,粉末锻造连杆零件的力学性能明显超过了普通模锻件。 (3 )锻件精度高:由于锻造的加热温度较低,且又在防氧化的保护气氛中进行,没有氧化皮,故可以获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度的锻件,制件表面在高压下受到模具型腔光滑表面的熨平。可从大量生产粉末锻造连杆的实测数据与普通模锻件进行比较,见表。
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参数 |
普通模锻造 |
粉末锻
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每1 0 0 m m 尺寸波动/ m m
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±1.5 |
±0.2 |
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零件质量波动/ % |
±3.5 |
±0.5 |
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尺寸精度 |
IT13~IT15 |
IT6~IT9 |
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表面粗糙度/ μm |
≥12.5 |
0.8~3.2 |
(4 )材料利用率高:由于采用合理的制坯技术,再在较低温度下进行无飞边、无余量的精密闭式模锻,大大提高了材料利用率,从普通模锻50%左右的材料利用率增加到95%以上。如美洲虎发动机AJ-8V 型的粉末锻造连杆,其重量仅为605g,普通模锻件的毛坯下料重量为1.2kg,即零件材料利用率从48.3% 提高到95.9% 。 (5 )模具寿命高:由表3 中的数据可知,因粉末坯料的加热温度较低及在无氧化皮的情况下进行闭式模锻,减少了对模具表面的摩擦,更重要的是,单位压力仅是普通模锻的1/3~1/4,甚至更低,这对模具的受压条件大为改善,故其模寿命可大大提高。 (6 )生产效率高:普通模锻把加热后的毛坯进行多道制坯辊锻,又在压力机上进行预锻及终锻,然后再进行切边、大、小头冲孔、热校正及冷精压等多道工序。而粉末锻造省去了切边、冲孔、锻校正及冷精压工序,大大提高了生产效率。据资料报导,一条粉末锻造生产线的生产效率已达15~30件/min。 (7 )产品成本低:与普通模锻加工方法相比,首先因为加工精度高,可以大幅度地节省机械加工,提高材料利用率,对节省工时和降低成本方面很大的经济效益。因为原材料粉末在成本中所占的比例高,从生产中证明,越能节省机械加工的零件采用粉末锻造就越有利。也就是说,原来机械加工工时越多的零件,改为粉末锻造后,在节省工时和降低成本方面就越能获得更大的效果。 |