車輪鍛件模鍛工藝詳解

車輪鍛件的模鍛工藝過程是一個涉及多道工序的精密成形過程，旨在確保行車輪鍛件的機械性能、尺寸精度和表面質量。以下是典型的工藝步驟及關鍵控制點：

1. 原材料準備

材料選擇：常用中碳鋼或合金鋼（如45鋼、60鋼、40Cr等），需符合成分標準。

下料：鋸切或剪切棒料，控制長度公差（通常±1~2mm），端面平整無毛刺。

2. 加熱

加熱設備：采用中頻感應爐或燃氣爐，加熱溫度約1150~1200℃（視材料而定）。

溫度控制：需均勻加熱至奧氏體化溫度，避免過燒或脫碳，紅外測溫儀實時監控。

3. 制坯（預鍛）

鐓粗：去除氧化皮并初步分配金屬，形成餅狀坯料。

預鍛模：通過預鍛模初步成形輪轂、輪輞等特征，減少終鍛變形量，延長模具壽命。

4. 終鍛成形

模具設計：上下模閉合形成型腔，關鍵部位（如輪輻、輪緣）需精確填充。

工藝參數：

壓力：800~1000噸液壓機或鍛錘。

打擊次數：2~3次（鍛錘）或一次壓制成形（液壓機）。

飛邊控制：合理設計飛邊槽以促進金屬流動，后續需切除。

5. 切邊沖孔

熱切/冷切：

熱切（終鍛后立即進行，約800℃以上）省力但需快速操作。

冷切（室溫）精度更高，但需更大噸位設備。

沖孔：同步或分步沖出輪轂中心孔。

6. 校正與精整

熱校正：針對變形較大的鍛件，利用余溫加壓整形。

冷精壓：提高關鍵尺寸精度（如輪轂內徑、端面平行度）。

7. 熱處理

正火/調質：細化晶粒、均勻組織（正火），或提高強度（淬火+回火）。

控制要點：避免淬火裂紋，回火后硬度需符合標準（如HB220~280）。

8. 表面處理與檢測

清理：噴丸或酸洗去除氧化皮。

檢測：

超聲波探傷（內部缺陷）。

尺寸檢驗（輪緣厚度、徑向跳動等）。

力學性能測試（拉伸、沖擊試驗）。

關鍵工藝控制點

溫度管理：終鍛溫度不低于850℃，防止混晶。

模具潤滑：石墨水基潤滑劑減少摩擦，延長模具壽命。

飛邊優化：過小導致填充不足，過大浪費材料。

組織均勻性：避免鍛造折疊、流線中斷。

常見缺陷與對策

充不滿：提高預鍛精度或增加終鍛壓力。

折疊：優化坯料形狀或模具圓角。

裂紋：控制冷卻速度或調整熱處理工藝。

通過嚴格管控各環節，可生產出高強度、耐疲勞的行車輪鍛件，適用于軌道交通、重型機械等領域。