軸類鍛件的折疊缺陷及如何解決?
軸類鍛件要注意的事項有很多,但是并不是每一項都要嚴格的注意,軸類鍛件的折疊缺陷及如何解決?下面這篇文章主要給大家進行講述。
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。
1.折疊缺陷問題。下面是軸類鍛件工藝,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)直摔模這一步最為嚴重。
2.問題分析?,F(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,型腔上為避免應力出現(xiàn)集中與使流動平滑而設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。
3.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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