工程机械行星架的精密热模锻成形工艺

陆玉宝1, 李振红1, 袁德虎2, 胡小波2(1. 南京工程学院 材料科学与工程学院; 2. 江阴市万里锻件有限公司)

摘要: 针对某类精密热模锻工程机械行星架锻件表面和立柱处易出现折叠、夹伤缺陷的问题, 利用Deform-3D 软件的数值模拟技术分析了其主要成形工序下的坯料温度、金属流向、等效应力和等效应变分布, 结合生产实践发现, 成形立柱时较大的金属流速差和温度差是形成锻件折叠、夹伤缺陷的主要原因。当流入立柱型腔内的金属在汇流时存在较大的流速差, 会导致较大流速与较小流速汇流、带动小流速金属翻转形成折叠缺陷; 当立柱局部温差较大、表面温度过高时会使材料塑性发生变化, 易混入氧化皮、脱模剂等杂质, 导致局部难以融入坯料主体, 在高速成形过程中形成材料分离和汇合现象, 造成立柱表面夹伤。可通过优化模具结构控制金属流向、调整工艺参数控制锻造速度和坯料尺寸来有效避免或抑制成形缺陷的产生, 从而解决精密热模锻件出现的折叠、夹伤缺陷的问题。生产试制结果表明, 经过优化的成形工艺有效提高了产品合格率, 并满足成形质量要求。

关键词: 行星架; 精密锻造; 折叠; 夹伤; 工艺优化