大型筒体端面的缺陷主要表现为端面开裂和边缘不规则(马蹄)。如果筒体端面裂纹没有得到及时的清除,很可能会向基体内部延伸导致锻件可利用长度减小,甚至报废。
产生端面裂纹的主要原因:
1、锻件冲孔过程中,最后金属从锻件上撕裂,在下端面形成撕裂带,表面质量差,如不处理会在芯轴拔长及扩孔过程中形成裂纹。
2、镦粗冲孔过程中,坯料下端始终与平台接触,温度较低。在冲孔的拉应力作用下,坯料下端面会产生小裂纹,如不及时处理会在后续锻造过程中产生大的裂纹。
3、在芯轴拔长和扩孔过程中,筒体端面温度最低,如果成形时间过长或终锻温度太低,在大变形情况下,端面会出现裂纹。
4、以上平下V型砧芯轴拔长时,应力状态不良,环形坯料显椭圆型变形,引起附加应力。当旋转锻压时,坯料受该应力交变作用,结果造成端面开裂。
5、芯轴拔长后端面缺陷较多,在未对端面进行处理的情况下直接进行芯轴扩孔,导致芯轴扩孔过程中裂纹较多。
减少和预防端面缺陷的措施有:
1)认真做好每火次后的吹氧清伤工作,特别注意冲孔后端面龟裂及金属撕裂带。
2)镦粗冲孔前注意平台及模具的预热,镦粗冲孔后对锻件进行端面平整,减少微小裂纹的产生。
3)芯轴拔长过程中,先拔两端后拔中间,避免端面在低于锻造温度的情况下成形。
4)改用上、下V型砧芯轴拔长,由于变形和应力状态得到改善,附加应力减小,可以大大降低开裂的倾向而且生产率也得到提高。
5)芯轴拔长后采用气割方式将端面找齐后再进行芯轴扩孔工序。
6)严格控制芯轴拔长时及拔长前的加热温度和加热的均匀性,避免阴阳面的产生。
7)芯轴拔长和扩孔过程中,依据材料、温度具体情况,选择合理的压下量和翻转角度。(紫焰)