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鍛造鋁合金工藝中可能存在的幾種問題及解決方案

       鍛造鋁合金折疊是金屬在變形流動的過程中,氧化的表層金屬匯合重疊在一起而形成的缺陷。經過氧化皮清理后,一般折疊用肉眼就可以辨識。用肉眼不易檢查出的折疊,可用磁粉探傷或滲透探傷進行檢查。折疊較淺時增加了打磨工作量,較深時造成鍛件的報廢。下面闡述一下如何解決鍛造鋁合金折疊缺陷的方案。

       一、鍛造鋁合金油封折疊
       油封折疊是具有油封法蘭的曲軸在調試中遇到的一種成形缺陷,有閉合和不完全閉合兩種形態。其形成機理主要是此處成形初期成形了部分形狀,隨后的成形因發生了較大的軸向移動,而使已成形的部分形狀發生了明顯的軸向偏移。在成形后期的補料過程中產生了折疊缺陷。
       有預鍛的成形工藝可改變此處鍛造鋁合金預鍛的形狀,弱化臺階,即可兼顧后端的材料成形利用率又可解決折疊缺陷。在沒有預鍛的成形工藝中,可適當加長后端部分坯料長度即可解決此類問題。在批量生產時也要注意坯料的定位,防止偏向一端而產生此類問題。
       二、鍛造鋁合金連桿頸折疊
       連桿頸折疊是模鍛錘直接終鍛工藝常見的一種成形缺陷。產生于開檔內側分模面偏上部位。形態呈橫向的“一”字或“八”字形,也有縱向“一”字或未重合的凹槽形態。鍛壓機成形工藝中,因有預鍛工步,很少有此類缺陷的情況,當預鍛開檔儲料、分料結構不合理時,在終鍛時會產生縱向“一”字或未重合的凹槽缺陷。對于模鍛錘工藝,產生連桿頸折疊的主要原因為無預鍛工步,曲軸模鍛在初變形時,連桿頸開檔處模具的凸出部分先成形,坯料會形成凹坑形狀,隨后這個凹坑橫向發生偏移,后其相鄰部位金屬回流填充未充滿的凹坑,凹坑較明顯時,后在這個凹坑處形成折疊。解決方式是控制好不同成形階段打擊的輕重,但對操做要求較高,或在模具的連桿頸開檔處的凸出部分棱角處做較大的圓角,并加大開檔處的連皮的厚度,以改善金屬的流動,后者是常用的解決方法。鍛壓機生產的曲軸因有預鍛工步的存在通常不會產生此類缺陷,但當預鍛結構及參數不合理時會產生凹槽或折紋,通常存料連皮過厚或上下連皮厚度差過大,在終鍛時成形時此部位坯料偏離過多或上下部分的坯料上下錯位移動而形成,對于鍛壓機模鍛工藝,這類缺陷只要針對原因修改一下模具就很容易解決。


鋁合金鍛造
 
鋁合金壓鑄

       三、鍛造鋁合金毛刺壓入的折疊
       切邊拉出的較高的縱毛刺的經后序校正壓入鍛件本體形成的折疊,扭拐成形的曲軸在校正時易出現此類折疊,切邊后水平分模面位置的毛刺經扭拐后轉到校正模的上下模的型槽內的位置,熱校正后較長的毛刺壓入鍛件本體,形成折疊。及時替換或修理老化的切邊凹模,避免拉出較高的縱向毛刺就可避免此類缺陷。
       四、鍛造鋁合金平衡塊分模面折疊
       為未完全成形的鍛件,平衡塊分模面處已產生深入鍛件本體的折疊,完全成形后會有部分鍛件本體殘留部分折疊。產生的主要原因為坯料規格偏小。對于易成形的曲軸,雖然坯料規格偏小也能完全充滿成形,但易產生平衡塊分模面折疊,輕微的折疊可通過加大此部位相鄰的模具圓角進行改善,較深的折疊可通過預鍛結構的傾向性分料設計解決此問題,在沒有預鍛工藝的情況下,常通過加大坯料規或有可能采用半閉式工藝的方式解決。


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