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铝合金模锻件折叠缺陷部位的原因

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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。



  铝合金模锻件折叠缺陷部位的原因:



  1、模锻件折叠部位由锻件结构与外形能够看出,在生产中折叠大多发生在锻件腹板和筋、筋和缘条部位。



  2、折叠缺陷的原因



  ①毛料设计,设计不合理,造成金属分配存在差异性。锻件工艺选择直径是180mm×420mm长棒材,按照二次多方段进行打方,直到120mm×180mm×480mm,然后对其中间局部进行拔长,再在50水压机上终压成型。由其外形可知,其上下筋对称,虽然毛料外形与锻件外形接近,锻件毛料上部与底部金属不均匀,底部金属分布较大,高度不够,锻件是上下对称的,在模压时,上部筋充满着型腔,下部金属没有充满,随着变形在型腔中圆角上部就产生一个空穴,在此处金属与下部汇合充填,产生折叠。



  ②从腹板和筋连接部位圆角半径分析,由于该圆角半径小,在模锻中,两筋充满后,上下模不断靠拢,表面金属顺着阻力较小方向穿过,流进毛边槽,并带动表面金属外流,使筋与腹板叠在一起,产生折叠。



  ③从金属流向考虑模压时,金属填充型腔中,不是贴着圆角壁流人,离开圆角,使金属先和相对侧壁接触,再与底部接触,向圆角处出现金属倒流,这使正流与倒流金属表面发生重合,进而形成折叠。



  ④上一次模压完时修伤没有彻底,没有快速把折叠修干净而使其进入下一次模压,使锻件内部与外部都有折叠。



  3、解决折叠缺陷方法



  ①把锻件毛料改成选择直径是170mm×280mm长棒材,在拔长模上进行拔长,拔成头端是直径(170×80+10)mm,尾部压扁到70+5i"~11TI厚。选择新改进毛料来模压,可看到其上下金属均匀,在模压过程中金属变形比较均匀,在棒子拔长部位圆角将圆滑过渡,在模压时使和分模垂直方向上流动阻力较小,不能在型腔中圆角上部产生空穴,让金属均匀充满型腔。



  ②增加筋和腹板上圆角与模具上凸圆角半径,使金属模压时均匀充满型腔,流动阻力减小,多余金属将沿模腔外形流人毛边槽。



  ③经过改进工艺的锻件表面不存在折叠,流线沿着锻件分布,符合图纸和验收标准。



  4、轴类锻件的折叠缺陷



  在模锻件中,有较大部分是轴类锻件,其成形模具是摔模,由上下两部分构成,锻造中锻件绕着轴线旋转,没有飞边,例如卡摔模和调直摔模。摔模成形特点是通过模具侧面压力来制约金属横向流动,使金属顺着轴线延长,和自由锻成形比起来,拔长率提高~1120%~40%。同时,内拔长时应力情况也能防止内部出现纵向裂纹。在生产中发现,台阶轴锻件使用一般摔模锻造时,往往在台阶部位发生折叠缺陷。