冷鐓工藝開發(fā)流程從可行性分析開始,取決于三類主要參數(shù):一是設備參數(shù),包括成形工位數(shù)、總噸位和單工位許可成形力、模具安裝空間尺寸、剪切下料能力、剪切質(zhì)量、機器運動規(guī)律以及傳送或夾持工件的可能性等;
二是工藝參數(shù),包括鍛件幾何形狀與公差、變形工序設計、變形程度(橫截面積減少量)、模具承受的應力、材料參數(shù)、許可加熱溫度范圍、生產(chǎn)速度、模腔排氣設計、模具冷卻條件等;
三是經(jīng)濟性參數(shù)、即批次產(chǎn)品的數(shù)量、生產(chǎn)計劃和能源總量、后續(xù)工序等。根據(jù)以上參數(shù)進行初步可行性研究(核實所需鍛造工位數(shù)、機器型號等)并設計鍛件圖。如果客戶給予確認,則可以開始進行模具設計。
變形工序設計可通過有限元模擬進行驗證和優(yōu)化。確定鍛造工藝后,下一步就是選擇相匹配的設備參數(shù)(如機械手打開和閉合時間)和模具參數(shù)(如夾持芯桿的長度、凸模進入凹模的深度、機械手鉗指的形狀和寬度等)。確定了這些參數(shù),就可開始模具設計。
根據(jù)凹模承受的壓力和鍛件形狀選擇合理的凹模結(jié)構(gòu)形式,完成模具裝配圖和各部件的詳細圖樣,并分別選擇適合的模具材料和熱處理工藝。
完成所有的模具部件詳細圖樣、零件清單和裝配圖樣后,模具設計工作即告完成。下一步是按照詳細圖樣制造模具部件,然后進行裝配和功能測試,以及驗證進、出料的功能。
模具準備就緒后可以進行試模。首先,操作人員應根據(jù)模具裝配圖進行機器參數(shù)設定,還應注意模具的冷卻裝置和機械手設定。然后,調(diào)試時應按步驟逐項進行功能調(diào)試,如剪切工位測試,然后是一工位、二工位、以此類推。
一個新的鍛件產(chǎn)品是否適合用臥式多工位高速冷鐓設備生產(chǎn)取決于多方面因素,主要包括鍛件尺寸及其幾何形狀、原材料要求、后續(xù)加工藝、生產(chǎn)經(jīng)濟性和年產(chǎn)量等。
首先,基于零件的幾何形狀和性能要求,在某些功能面加上相應的加工余量和鍛造公差進行鍛件圖設計。然后,進行變形工序設計,需考慮諸如壁厚和鍛造圓角半徑等限制條件。此外,還需考慮一些邊界條件,如棒料尺寸參數(shù)、材料特性、表面要求、強度要求、工位數(shù)、各工位許可成形力、總成形力和傳送要求等。