軸類鍛件的折疊缺陷
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發(fā)表時間：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。摔模成形特點是通過模具側(cè)面壓力來制約金屬橫向流動，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，內(nèi)拔長時應(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，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，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。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)生劇烈變形和流動不暢。上、下模塊在合攏時，型腔上為避免應(yīng)力出現(xiàn)集中與使流動平滑而設(shè)置圓角在接觸臺階部位產(chǎn)生一個臺階縫隙，進一步對金屬流動造成影響。這樣，在臺階部位除了大多數(shù)金屬按工裝流動產(chǎn)生臺階外，剩下的金屬因為直徑變化引起流動不暢，有一部分流到上、下模塊的縫隙中，形成像模鍛時的“飛邊”。在鍛件旋轉(zhuǎn)鍛造時，這部分剩下的金屬因為厚度薄在鍛造時被彎曲而貼在鍛件表面，進一步鍛打時會卡在鍛件內(nèi)，形成折疊。普通摔模時折疊缺陷的原因包括兩個：一個是型腔上因為直徑不同的臺階；二是型腔的圓角。針對這兩個因素進行分析：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。當模塊合攏時在圓角處產(chǎn)生一個容納剩下金屬的空腔，不是原來的臺階縫隙。鍛打時剩下金屬分流到這個部位時，不產(chǎn)生飛邊，而產(chǎn)生一個棱形塊，在鍛件旋轉(zhuǎn)鍛造時，這部分剩下金屬因為是棱形由于其厚度后所以不是先彎曲再折疊，而是經(jīng)過鍛粗和鍛平然后融進鍛件內(nèi)部，成為一個整體，不會發(fā)生折疊缺陷。
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