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),臺階軸鍛件使用一般摔模鍛造時(shí),往往在臺階部位發(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)生臺階,其高度結(jié)合直徑差來確定,這就使鍛打過程中臺階不為金屬發(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)置圓角在接觸臺階部位產(chǎn)生一個(gè)臺階縫隙,進(jìn)一步對金屬流動(dòng)造成影響。這樣,在臺階部位除了大多數(shù)金屬按工裝流動(dòng)產(chǎn)生臺階外,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_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,不會發(fā)生折疊缺陷。
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