【作 者】 王濤;趙慧敏;孫紅星;金鑫;劉光輝;劉百宣;張超;劉華

　　叉形零部件的品類繁多，常見的有萬向節(jié)叉、連接叉、凸緣叉、滑動叉等。迄今為止，我國大部分鍛造行業(yè)均是采用水平分模的開式模鍛工藝來生產(chǎn)該類鍛件，其飛邊金屬的消耗隨著叉形件的形狀復(fù)雜程度各有不同，有高者能達(dá)到鍛件自重的30%以上，導(dǎo)致材料利用率低，更伴隨著加熱時電能利用率的降低。近年來，國內(nèi)許多學(xué)者、工程技術(shù)人員對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，取得了較為理想的效果。燕山大學(xué)的趙德穎等[1]采用數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法研究成形參數(shù)對枝權(quán)類鍛件擠壓成形過程中折疊缺陷的影響，基于正交實驗對底錐相對直徑比值、枝權(quán)角度、枝權(quán)根部圓角半徑等參數(shù)對折疊長度的影響程度進(jìn)行了綜合評價;江蘇森威精鍛有限公司的朱勝等[2]對轉(zhuǎn)向節(jié)叉冷擠壓工藝進(jìn)行了分析，采用有限元分析法分析了凸模偏載情況，對成形工藝及模具進(jìn)行了改進(jìn)，提高了凸模壽命，生產(chǎn)工藝得以穩(wěn)定;中北大學(xué)的賈楊等[3]對鋁合金叉形模鍛件的制坯工藝進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)采用擠壓方式制坯可以改善坯料組織，有利于終鍛成形中重金屬的流動，金屬利用率提高;重慶大江杰信鍛造有限公司的潘成海等[4]提出了某型異形轉(zhuǎn)向節(jié)4工序精密鍛造工藝，包括墩粗、壓扁、預(yù)鍛、終鍛工序，對該成形工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬計算，并依據(jù)模擬分析結(jié)果，對該類鍛件成形的壓機(jī)設(shè)備選型提出了建議。

　　本文討論了一種長厚臂叉形接頭，被應(yīng)用在某些特種車輛中，在某些重要部位起到連接使用，其產(chǎn)品的力學(xué)性能及質(zhì)量可靠性直接關(guān)系到車輛的安全性、穩(wěn)定性。該叉形接頭鍛件與常見的叉形零件的形狀區(qū)別較大，如圖1所示，該鍛件桿部與叉部的截面面積相差較大，叉部臂長較長且厚度較厚，此類特點給鍛造成形該類零件增加了很大難度。

　　【結(jié) 語】

　　根據(jù)長厚臂叉形接頭鍛件的形狀特點，初步擬定了鍛件成形工藝，并且進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬和實驗驗證。實驗發(fā)現(xiàn)，熱墩擠復(fù)合成形工序成形的鍛件在方形上端部分四角處有明顯的折疊缺陷，與數(shù)值模擬結(jié)果不相符，經(jīng)過分析認(rèn)為這是由于實驗過程中鍛件長時間的熱量散失導(dǎo)致金屬流動性降低而造成的。為此對成形工藝進(jìn)行了改進(jìn)，通過數(shù)值模擬和實驗驗證，最終確定了長厚臂叉形接頭鍛件的合理成形工藝為:熱正擠一熱墩方一熱反擠，各工序成形的鍛件填充飽滿、無缺陷，成形鍛件保留有良好的金屬流線。在實際生產(chǎn)過程中對模具進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)，根據(jù)叉形鍛件反擠成形過程中沖頭未被金屬完全包裹的特點，設(shè)計了帶有導(dǎo)向功能的模具結(jié)構(gòu)，保證了長厚臂叉形接頭鍛件臂部的厚度均勻性。通過理論計算、數(shù)值模擬、實驗驗證，確立了穩(wěn)定的成形工藝和可靠性較高的模具結(jié)構(gòu)，成形工藝和模具壽命及精度通過了批量生產(chǎn)考核。

　　以下是正文：