轉(zhuǎn)向節(jié)上臂鍛件質(zhì)量問題研究

2013-08-08 00:59:27白景富中國第一汽車股份有限公司發(fā)展部動力總成室

鍛造與沖壓 2013年17期

文／白景富·中國第一汽車股份有限公司發(fā)展部動力總成室

文／白景富·中國第一汽車股份有限公司發(fā)展部動力總成室

轉(zhuǎn)向節(jié)上臂是中重型汽車及變型車前橋轉(zhuǎn)向系中的保安件，該件形狀復(fù)雜，工藝流程為：5000kN剪床剪切下料→20000kN鍛壓機模鍛→2500kN切壓床熱切邊→調(diào)質(zhì)→清理→冷校正→探傷→入庫。鍛件圖如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)向節(jié)上臂鍛件圖

鍛件在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題

⑴表面質(zhì)量不合格；

⑵鍛件錯差；

⑶尺寸或落差不合格；

⑷硬度不合格；

⑸鍛件變形，加工后孔偏。

問題的產(chǎn)生原因及解決辦法

表面質(zhì)量不合格

經(jīng)常出現(xiàn)的是氧化坑，產(chǎn)生原因是型槽內(nèi)氧化皮堆積，這時需要增加風(fēng)管吹凈型槽內(nèi)的氧化皮。

鍛件切邊時有壓痕、過切或留有毛刺，產(chǎn)生原因是切邊模與鍛模不配套，這時需要調(diào)整、修磨或更換切邊模。

鍛件錯差

如上下模在裝配時錯移，需要重新調(diào)整；如導(dǎo)柱導(dǎo)套間隙大，需要重新更換。另外，為防止鍛件錯差，可設(shè)計帶有鎖扣的模具。

尺寸或落差不合格

尺寸不合格首先要檢查模具的閉合高度是否需要調(diào)整，坯料的直徑大小是否合格，坯料的加熱溫度是否合適，最后再檢查模具是否合格。

落差不合格首先要檢查切邊模是否合格，然后再檢查鍛模。在鍛打時將鍛件的落差公差控制在最終鍛件的1.5倍，冷校正不合格要依據(jù)具體情況修磨冷校正模。

硬度不合格

根據(jù)鍛件的實際硬度，依據(jù)作業(yè)文件調(diào)整淬火溫度或淬火介質(zhì)的溫度；也可以根據(jù)淬火硬度的高低調(diào)整回火的溫度或冷卻介質(zhì)的溫度。

鍛件變形，加工后孔偏

此問題是鍛件經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題，也是所要解決的重點問題。轉(zhuǎn)向節(jié)上臂自大批量生產(chǎn)以來，個別件在檢查時上夾具抽檢不合格，不合格率在10%以上，最多達50%。上夾具不合格的鍛件在冷加工單位加工后圓中間錐孔偏向一側(cè)，由于壁厚超差而報廢，影響正常生產(chǎn)，給企業(yè)鍛件質(zhì)量信譽造成極大影響。

⑴原因分析。

1)鍛模公差。鍛模公差是鍛件產(chǎn)生變形(上夾具不合格)的主要原因。根據(jù)《鍛模、切邊模、校正模、平鍛模制造、修復(fù)技術(shù)條件》中鍛模的制造、修復(fù)技術(shù)條件，尺寸在20～50mm時終鍛型槽的寬或直徑方向公差為+0.4-0.2mm，由下文的打磨量與變化量的關(guān)系(表1)可以看出，鍛模在制造中的公差可以造成鍛件上夾具不合格。

2)切邊變形。由于切邊凸模型槽部分的公差按終鍛型槽的公差制造，以及切邊凸模與鍛件存在不緊貼間隙(尺寸在30～50mm時，間隙為0.4mm)，因此切邊時產(chǎn)生的鍛件壓痕也會造成鍛件上夾具不合格。

3)切邊毛刺。切邊毛刺會影響鍛件的定位從而造成鍛件上夾具不合格。

⑵糾正措施。

對已生產(chǎn)的鍛件所采取的糾正措施如下：

1)采用冷加工調(diào)整加工尺寸的方法進行試加工，由于鍛件偏差方向不一致，效果不理想。

2)采用熱校正的方法。這時鍛件需要重新加熱，溫度控制不好的話容易造成鍛件氧化坑、尺寸不合格等缺陷，校正后需要重新進行熱處理、清理、校正、探傷，工藝流程長，浪費動能、工時。

3)采用打磨的方法進行試驗。打磨后到冷加工單位試加工，加工結(jié)果證明此方法可行。打磨不需要加熱等其他工序，縮短了修復(fù)時間，減少了動能及工時的浪費。

綜上所述，采用打磨的方法是解決已生產(chǎn)鍛件變形的有效方式。

⑶打磨的規(guī)律。

1)加工后孔向外偏。

①鍛件不錯差時，打磨小圓外下側(cè)或大圓內(nèi)下側(cè)，如圖2所示。

②鍛件錯差如圖3所示，應(yīng)先打磨小圓外下側(cè)，如上夾具不合格，再打磨大圓內(nèi)下側(cè)。