軸類鍛件的折疊缺陷
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發(fā)表時(shí)間：2019-01-17 15:28
在鍛件中，有較大部分是軸類鍛件，其成形模具是摔模，由上下兩部分構(gòu)成，鍛造中鍛件繞著軸線旋轉(zhuǎn)，沒有飛邊，例如卡摔模和調(diào)直摔模。摔模成形特點(diǎn)是通過模具側(cè)面壓力來制約金屬橫向流動(dòng)，使金屬順著軸線延長，和自由鍛成形比起來，拔長率提高20％～40％。同時(shí)，內(nèi)拔長時(shí)應(yīng)力情況也能防止內(nèi)部出現(xiàn)縱向裂紋。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，臺(tái)階軸鍛件使用一般摔模鍛造時(shí)，往往在臺(tái)階部位發(fā)生折疊缺陷。
折疊缺陷問題下面是半軸鍛件工藝，以此說明利用成形臺(tái)階軸過程中出現(xiàn)缺陷，和模具改進(jìn)后的解決。半軸成形步驟是：1.壓肩直徑是130mm；2.拔長兩端到直徑130mm，自由鍛成形；3.一端壓肩直徑118mm；4.拔長一端到直徑115mm，自由鍛成形；5.壓肩直徑108mm；6.拔長另一端到直徑105mm，自由鍛成形；7.修整和調(diào)直成形，調(diào)直摔模。利用摔模時(shí)，在步驟1.3.5.7，都容易發(fā)生折疊缺陷，尤以調(diào)直摔模這一步***為嚴(yán)重。
問題分析現(xiàn)在以調(diào)直摔模這一步為例，分析缺陷原因和工序改進(jìn)。摔模型腔不同部位產(chǎn)生臺(tái)階，其高度結(jié)合直徑差來確定，這就使鍛打過程中臺(tái)階不為金屬發(fā)生劇烈變形和流動(dòng)不暢。上、下模塊在合攏時(shí)，型腔上為避免應(yīng)力出現(xiàn)集中與使流動(dòng)平滑而設(shè)置圓角在接觸臺(tái)階部位產(chǎn)生一個(gè)臺(tái)階縫隙，進(jìn)一步對金屬流動(dòng)造成影響。這樣，在臺(tái)階部位除了大多數(shù)金屬按工裝流動(dòng)產(chǎn)生臺(tái)階外，剩下的金屬因?yàn)橹睆阶兓鹆鲃?dòng)不暢，有一部分流到上、下模塊的縫隙中，形成像模鍛時(shí)的“飛邊”。在鍛件旋轉(zhuǎn)鍛造時(shí)，這部分剩下的金屬因?yàn)楹穸缺≡?a href="http://m.sercretcore.cn/duanjianzixun/duanjianjishu/20190108/325.html">鍛造時(shí)被彎曲而貼在鍛件表面，進(jìn)一步鍛打時(shí)會(huì)卡在鍛件內(nèi)，形成折疊。普通摔模時(shí)折疊缺陷的原因包括兩個(gè)：一個(gè)是型腔上因?yàn)橹睆讲煌呐_(tái)階；二是型腔的圓角。針對這兩個(gè)因素進(jìn)行分析：1.型腔的圓角無法取消；2.折疊開始出現(xiàn)在模塊交界處，說明接近其接觸部位臺(tái)階是造成折疊的主因。
問題的解決對工裝進(jìn)行修改，從根源上解決軸類鍛件的折疊問題。在摔模的臺(tái)階處，在小直徑型圓弧切向設(shè)置兩條切線和大直徑型圓角相切。這樣部分消除存在于模塊接觸部位臺(tái)階，減慢形狀上改變。當(dāng)模塊合攏時(shí)在圓角處產(chǎn)生一個(gè)容納剩下金屬的空腔，不是原來的臺(tái)階縫隙。鍛打時(shí)剩下金屬分流到這個(gè)部位時(shí)，不產(chǎn)生飛邊，而產(chǎn)生一個(gè)棱形塊，在鍛件旋轉(zhuǎn)鍛造時(shí)，這部分剩下金屬因?yàn)槭抢庑斡捎谄浜穸群笏圆皇窍葟澢僬郫B，而是經(jīng)過鍛粗和鍛平然后融進(jìn)鍛件內(nèi)部，成為一個(gè)整體，不會(huì)發(fā)生折疊缺陷。
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