環(huán)類模鍛件瓶頸質(zhì)量問題改進及應用

楊海濤

摘 要：本文通過利用三維軟件及模擬軟件對傳統(tǒng)環(huán)類模鍛件瓶頸質(zhì)量問題進行分析、運算，并對模具結構進行了改進，經(jīng)過反復修正，最終現(xiàn)場驗證后解決了該質(zhì)量問題。

關鍵詞：環(huán)類模鍛件;模擬;分析;運算;驗證

1、背景技術分析：

如上圖，傳統(tǒng)技術下的該類模鍛件普遍存在兩種質(zhì)量問題，及內(nèi)圓角折傷和外輪廓缺肉，分析原因主要為：（1）傳統(tǒng)技術下對該鍛件下料重量（包括鍛件重量+連皮重量+飛邊重量+燒損）只能通過手工分段計算進而不能達到計算精確，因此在坯料分配上也不能實現(xiàn)均勻分配;（2）傳統(tǒng)制坯手段未充分考慮特殊結構下的坯料分配情況，如下圖，坯料為圓柱形+圓錐形，在鍛件模膛中坯料很容易出現(xiàn)滾動而導致坯料分配不均衡進而出現(xiàn)鍛件缺肉;（3）傳統(tǒng)技術下制坯結構簡單，未能具體結合鍛件形狀進行制坯，導致終鍛過程中鍛打錘數(shù)過多，折傷出現(xiàn)幾率增大。

傳統(tǒng)技術下毛坯

2、理論改進過程：

通過三維軟件的稱重功能精確計算：鍛件重量+連皮重量+飛邊重量+燒損，得出精確的毛坯重量，根據(jù)鍛件外形將坯料進行合理有效分配，改變傳統(tǒng)制坯模具一次制坯粗略的坯料分配方式，采用兩次制坯，同時考慮防止坯料在模膛中滾動的情況發(fā)生，將坯料底部設計平面，有效避免鍛件缺肉和折傷情況，同時利用Qform軟件通過反復模擬改進進行修正，同時為了有效提高材料利用率。

一次制坯? ? ? ? ? ? ? ?二次制坯

3、改進后模擬過程：

毛坯模擬

通過Qform模擬軟件對二次制坯進行了驗證，為減少毛坯裂紋出現(xiàn)幾率，理論測算兩錘結束，通過驗證實現(xiàn)了理論測算的預期結果。

終鍛模擬（1）

將毛坯放入終鍛模膛內(nèi)，仔細觀察坯料流動情況，平面底部設計保證了坯料居中的穩(wěn)定性，坯料均勻向四周流動，通過觀察，針對性調(diào)整坯料結構，目的保證金屬流動順暢、各方向均勻，有效防止缺肉的情況發(fā)生，同時滿足“少打無傷”的理論設計要求。

終鍛模擬（2）

經(jīng)過三次鍛打后，如上圖，最終鍛打成型，鍛件未出現(xiàn)折傷及缺肉，而且飛邊周邊均勻且完全符合理論充滿倉部1/2的計算，證明利用三維軟件測算重量的準確性及二次制坯結構的合理性，理論上該類鍛件質(zhì)量問題得到了解決。

4、現(xiàn)場驗證

現(xiàn)場驗證

通過理論計算、設計及三維模擬后，為質(zhì)量問題的解決提供了有效的方向，在理論支持下將現(xiàn)有模具進行了相應的調(diào)整后，通過現(xiàn)場實際鍛打，得出上圖鍛件，完全與理論、模擬吻合，最終徹底解決了環(huán)類鍛件長期困擾的瓶頸質(zhì)量問題。

5、結論

長期以來，環(huán)類模鍛件瓶頸質(zhì)量問題一直困擾著模具設計人員，隨著科技社會的日益發(fā)展，各類輔助軟件對設計工作起到了很大的幫助，在此次攻關過程中，三維軟件就在坯料重量計算及坯料結構調(diào)整方面提供了很大的幫助，同時一些日常的積累也起到了一定的作用，該類鍛件質(zhì)量問題的成功解決，為臨近結構領域模具設計提供了有力的方向保障。