(高清版)GB∕T 37676-2019 高速精密热镦锻件 工艺规范

ICS77.140.85高速精密热镦锻件工艺规范国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会IGB/T37676—2019本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国锻压标准化技术委员会(SAC/TC74)提出并归口。1GB/T37676—2019高速精密热镦锻件工艺规范1范围本标准适用于生产节拍50件/min及以上、质量在7.5kg以下且外径尺寸不大于180mm、采用热镦锻成形的钢质精密锻件的工艺编制。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T699优质碳素结构钢GB/T700碳素结构钢GB/T1299工模具钢GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3077合金结构钢GB/T5216保证淬透性结构钢GB/T8541锻压术语GB13318—2003锻造生产安全与环保通则GB/T15712非调质机械结构钢GB/T18254高碳铬轴承钢GB/T28417碳素轴承钢GB/T29532钢质精密热模锻件通用技术条件GB/T30567—2014钢质精密热模锻件工艺编制原则3术语和定义GB/T8541界定的以及下列术语和定义适用于本文件。高速精密热镦锻工艺highspeedprecisionhotupsettingprocess采用卧式多工位热镦锻成形机生产，节拍50件/min及以上，热镦锻精密成形的工艺。4编制原则4.1总则4.1.1工艺设计应考虑锻件形状复杂程度、表面质量、尺寸精度、形状和位置公差、棒料尺寸、材料特量等因素。2GB/T37676—20194.1.2工艺设计流程：零件图→加工余量→冷态锻件图→成形工位热态尺寸→锻件质量→剪切工位(直径和长度)→变形工位→时间图→模具设计→模具制造→工艺试制→工艺优化。4.1.3时间图的设计应保证各工位毛坯能被顺利搬送，并与模具不产生干涉，宜采用仿真技术进行模拟。4.1.4各工位毛坯形状设计应考虑机械手夹持的可靠性。4.1.5工艺设计宜采用数值模拟分析成形力、填充度、温4.1.6变形工位的设计应考虑最小壁厚和锻造最小圆角半径等限制条件。4.1.7接触锻件的模具部件应进行冷却，模具的冷却介质一般选用水，冷却介质应避免直接喷淋锻件。4.1.8对于变形量较大的锻件宜在冷却介质中添加合适的润滑剂。4.1.9模具的更换宜成套进行。4.1.10锻件宜利用锻后余热进行热处理。4.1.11锻件在整个生产过程中应考虑采取防磕碰措施。4.1.12作业环境应满足GB13318—2003中5.2的要求，人员应满足GB13318—2003中10.2的要求，安全和环保技术措施应满足GB13318—2003中第9章的要求。4.2工艺参数确定4.2.1.1变形温度应在再结晶温度以上的奥氏体区内。为避免出现过热、过烧现象，加热料温宜在1150℃~1280℃内，其中轴承钢不宜超过1180℃。在模具充分冷却的前提下，加热温度宜接近上限。4.2.1.2锻后宜快速冷却到Ac₁以下，以避免晶粒长大。4.2.1.3利用余热进行热处理时，锻件的终锻温度应满足后续的热处理要求。4.2.2.1各工位的变形程度应避免最终累计变形造成大晶粒。4.2.2.2变形程度的选择应考虑变形方式对许用变形量的影响。变形力宜采用数值模拟分析计算，也可采用诺模图或经验公式计算，可参照GB/T30567—2014中4.2.1.7。4.2.4.1.1棒料直径的选择应在满足长径比l/D₁要求1.0～2.0、优选1.2～1.7的条件下，尽可能使剪切产生的毛刺在冲孔工序可去除或转移至加工面，具体见图la)。3GB/T37676—2019单位为毫米a)剪切工位b)预成形工位c)成形工位d)冲孔工位l—--—剪切长度；D₃——预成形工位外圆直径；h₁--—预成形工位杆部段长；h₂——预成形工位总段长；D₅——成形工位外圆直径；h₃——成形工位杆部段长；h₄——成形工位总段长；d₁——成形工位内孔直径；D₆——冲孔工位撕裂面直径；hs——冲孔工位连皮厚度；d₂——冲孔工位内孔直径。4.2.4.1.2剪切长度宜采用计算式(1),热态下密度参考值见表1。…………p—-——材料密度；表1热态下密度和热膨胀系数参考值钢材种类锻件直径φ密度参考值g/cm³热膨胀系数参考值非轴承钢7.551非轴承钢>67～1257.507非轴承钢>125～1607.485非轴承钢7.463轴承钢7.507轴承钢7.47444.2.4.2预成形工位4.2.4.2.1预成形工位成形方式有模外成形和模内成形两种，应考虑形状要求、热量损耗、模具制造、机械手夹持等因素。4.2.4.2.2预成形工位成形应考虑体积分配，宜采用数值模拟进行。4.2.4.2.3工位具体尺寸的确定见图1b)和表2。表2预成形工位参数单位为毫米D₂D₃h₂D₁—0.5D₅—0.5～D₅—8根据体积分配确定根据质量确定4.2.4.3成形工位4.2.4.3.1成形方式可选用横向闭式模锻或横向开式模锻，应优先考虑无飞边锻造。4.2.4.3.2成形工位的连皮厚度宜采用计算式(2),其余尺寸应根据冷态锻件尺寸和热膨胀系数参考值进行确定，具体见图1c)和表1。h₅=0.1×d₂十k…………(2)式中：k——经验值，一般取2～3。4.2.4.4冲孔工位工位具体尺寸的确定见图1d)和表3。表3冲孔工位参数单位为毫米D₆0.15×h₅+d₂根据锻件尺寸及热膨胀系数参考值确定0.1×d₂+kk为经验值，一般取2～3。4.2.5时间图的确定4.2.5.1将剪切坯料及预成形坯料放入时间图模板中，计算出顶杆伸出长度，保证机械手打开时顶杆应先顶住棒料(包含伸缩量至少10mm),机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，预成形工位时间图设计见图2。5GB/T37676—2019单位为毫米机械于打开时冲头的位置顶出器AVAV——模架平面。图2预成形工位时间图4.2.5.2将预成形坯料及成形坯料放入时间图模板中，夹钳宽度宜大于预成形坯料宽度的一半，成形时宜采用导向结构，机械手打开时冲头应先顶住坯料，机械手传送到位时冲头不能接触到棒料，结合设备运动时间图和时间表算出安全距离及L₂长度(机械手打开时冲头的位置),成形工位时间图设计见6GB/T37676—2019单位为毫米安全距离夹钳宽度安全距离夹钳宽度前死点冲头L₁———成形工位冲头顶住坯料的距离；L₂———机械手打开时冲头与前死点的距离。图3成形工位时间图4.2.5.3将成形坯料放入时间图模板中，机械手传送到位时顶杆不能接触到棒料，开始冲孔后机械手打开，三工位时间图设计见图4。GB/T37676—2019单位为毫米机械手传送到位时冲头的位置机械手传送到位时冲头的位置凹模顶杆冲头后死点图4冲孔工位时间图4.3锻件坯料的准备4.3.1锻件坯料优先选用棒材，应符合GB/T699、GB/T700、GB/T1299、GB/T1591、GB/T3077、GB/T5216、GB/T15712、GB/T18254、GB/T28417等标准的规定。4.3.2原材料长度不得小于剔料系统限定的长度，宜选择9m及以上，以减少剔料浪费，且端面齐整，4.3.3当锻件表面质量要求高或预成形工位选择闭式模锻时，坯料宜进行剥皮、磨削或其他方法以改善坯料表面质量和精度，坯料直径公差通常不大于0.2mm。4.4坯料加热4.4.1坯料加热采用整根棒料感应加热的方式，且有温度检测和高低温报警停机功能。4.4.2感应器的规格选择应与加热坯料直径相匹配，