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亚洲城娱乐|ca102官方网站模锻件折叠缺陷部位和原因分析(二)

2016-05-14
模锻件有不少封闭的断面,两肋间距离短,肋较薄,两肋间距和腹板问厚度大,并且不少部位表面是非加工成的。因为模锻件肋薄很多,在生产中经常在薄肋和腹板 相交处、肋和缘条连接处产生折叠问题。模锻件上折叠破坏其连续性,由于它使断面部分变弱,或在使用时出现应力集中而发生疲劳裂纹,很大程度上减小锻件承载 能力,而肋一般都用来给予刚性或为别的零件提供安装或者链接面,所以要防止折叠缺陷。

2.1折叠缺陷问题下面是半轴锻件工艺,以此说

明利用成形台阶轴过程中出现缺陷,和模具改进后的解决。半轴成形步骤是:

①压肩直径是130mm;

②拔长两端到直径130mm,自由锻成形;

③一端压肩直径118mm;

④拔长一端到直径115mm,自由锻成形;

⑤压肩直径108mm;

⑥拔长另一端到直径105mm,自由锻成形;

⑦修整和调直成形,调直摔模。利用摔模时,在步骤①、③、⑤、⑦,都容易发生折叠缺陷,尤以调直摔模这一步最为严重。

2.2问题分析现在以调直摔模这一步为例,分析缺陷原因和工序改进。摔模型腔不同部位产生台阶,其高度结合直径差来确定,这就使锻打过程中台阶不为金属 发生剧烈变形和流动不畅。上、下模块在合拢时,型腔上为避免应力出现集中与使流动平滑而设置圆角在接触台阶部位产生一个台阶缝隙,进一步对金属流动造成影 响。这样,在台阶部位除了大多数金属按工装流动产生台阶外,剩下的金属因为直径变化引起流动不畅,有一部分流到上、下模块的缝隙中,形成像模锻时的“飞 边”。在锻件旋转锻造时,这部分剩下的金属因为厚度薄在锻造时被弯曲而贴在锻件表面,进一步锻打时会卡在锻件内,形成折叠。所(下转第1O5页)(上接第 1o3页)以,普通摔模时折叠缺陷的原因包括两个:一个是型腔上因为直径不同的台阶;二是型腔的圆角。针对这两个因素进行分析:

①型腔的圆角无法取消;

②折叠开始出现在模块交界处,说明接近其接触部位台阶是造成折叠的主因。

2.3问题的解决对工装进行修改,从根源上解决轴类锻件的折叠问题。在摔模的台阶处,在小直径型圆弧切向设置两条切线和大直径型圆角相切。这样部分消除 存在于模块接触部位台阶,减慢形状上改变。当模块合拢时在圆角处产生一个容纳剩下金属的空腔,不是原来的台阶缝隙。锻打时剩下金属分流到这个部位时,不产 生飞边,而产生一个棱形块,在锻件旋转锻造时,这部分剩下金属因为是棱形由于其厚度后所以不是先弯曲再折叠,而是经过锻粗和锻平然后融进锻件内部,成为一 个整体,不会发生折叠缺陷。

3弯曲锻件的折叠缺陷弯曲锻件是常用的结构锻件,主要有连杆、曲轴和管接头等,这类锻件的多数缺陷是弯角转接部位的折叠,锻件流线要顺着零件方向分布时,这类折叠被锻件形状所制约,特别是弯曲角低于110。时,折叠难以避免。

3.1零件形状与缺陷位置锻件材料为不锈钢,使用设备是摩擦压力机,工艺是弯曲制坯和开式模锻和冷校正。缺陷位置与深度有这种特征:位置是弯曲转角和平台相接处。缺陷打磨以后深度是1-2mm,经过剖开后检查,确定缺陷性质是折叠。

3.2缺陷产生原因该缺陷产生主要因为模锻成型时,已弯曲棒料弯曲端用料少,变形区处圆台用料多,所以在模锻时,弯曲端材料向着最大用料圆台处汇集,圆 台处金属部分填到型腔,部分朝型腔外部流,与弯曲端流动来充型材料汇流,这时弯曲棒料若有褶皱等问题,会增加材料流动的差异性,因此发生折叠。

3.3解决缺陷措施对缺陷发生原因,要采取这种措施来解决,弯曲工序是引起折叠关键一步,由实验可知,在温度与打击力度合适时,该种材料弯曲后,弯曲角 超过120。,弯曲半径超过8mm时,坯料一般不出现褶皱。综合分析该锻件放置与用料,把弯曲角由110。改为115。,弯曲的内半径由5mm改成 10mm,从而降低弯曲褶皱发生可能性,消除褶皱发展成折叠隐患。还有,弯曲模具设计时,弯曲槽设计很重要。棒材弯曲以后,变形区会出现椭圆状变形,应注 意折弯后截面是否发生凹陷,如果有,要及时调整弯曲槽设计,加大倾斜角尺寸,从135。加到150。

4结语通过对锻件折叠发生的 原因分析,进而对锻件毛料改进和模具尺寸更改,使锻件尺寸良好,锻件表面和低倍组织都没有出现折叠,锻件力学性能都符合标准要求,其质量稳定,像台阶轴, 工装改进设计已经在生产中用到全部摔模设计,基本解决了台阶轴折叠缺陷问题。弯曲锻件折叠缺陷,重要的是锻造工艺与模具设计必须合理、恰当。
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