锻造与冲压2023.356Manufacture生产质量控制冷挤压轴类件杆部弯曲原因分析及改进文/余意，姚燕·陕西法士特齿轮有限责任公司我公司某一轴锻件，其锻件图见图1，粗车时发现总长度短，毛坯图要求为321.1-1mm，实测仅318mm甚至更短，铣双端面时带黑皮。F≈414.7kN，可选用公司现有的400t油压机(公称压力4000kN)返修本批锻件。返修工序为：箱式炉整体加热(100℃)→蘸高分子冷挤压润滑剂(30s)→冷却→冷挤压。由于仅用于返修本批锻件，故设计了简易冷挤压模具(图3)，其中，上模板、下模座、顶杆均为现有模具，仅冷挤压模和顶杆定位块需投制。冷挤压模靠压板固定在下模座上。为方便后续分析，定义冷挤压凹模(图4)φ57mm处为入口导向段，20°处为入图1某一轴锻件毛坯图设计本批锻件返修工艺，可选用以下方案：⑴自由锻拔长φ56mm对应的杆部。但由于自由锻拔长尺寸精度难以控制，此类锻件自由锻拔长时杆部单边加工余量需达5mm，而此锻件杆部加工余量仅2.665mm，无法再次自由锻拔长；⑵热挤压φ56mm对应的杆部。热挤压方案虽然可行，但热挤压完成后需要增加一次正火工序；⑶冷挤压φ56mm对应的杆部。综上所述，最终选用冷挤压φ56mm对应的杆部的方案来返修本批锻件。返修工艺、模具设计及应用针对上述冷挤压φ56mm对应的杆部的返修方案，设计冷挤压件图(图2)，将原φ56mm杆靠近轴端约60mm部分冷挤压至φ54mm，此时，杆部伸长量约为4.5mm，可满足返修需求。此时，断面缩减率Z=[(d0-d1)/d0]×100%≈7%。用简易计算法计算冷挤压力F=Aproj×k(其中，Aproj在正挤压时等于积压件的大端直径和末端直径之间的环形面积，k为材料因子，在此取2400N/mm2),计算得图2冷挤压件图图3简易冷挤压模安装示意图图4冷挤压凹模图+3572023.3Forging&MetalformingManufacture生产质量控制口角，φ54mm×5mm为工作带，φ55mm处为出口导向段。模具投制安装完成后，经现场试制，发现φ56mm对应的杆部可以被冷挤压到φ54mm，长度也可满足不小于323mm的要求。但冷挤压出来的毛坯(图5)仍存在以下问题：⑴φ56mm的杆部明显弯曲，实测直线度达2mm，φ54mm对应的轴端面也明显倾斜；⑵20°入口角处有明显金属堆积。图6挤压凹模工作带高度不均匀引起弯曲顶出过程中，也可能会导致挤压件弯曲。⑵对于入口角处有金属堆积的问题，其主要与挤压凹模入口角大小有关。当金属进入凹模入口附件的变形区时，沿着模具表面造成流线弯曲，而一旦挤出凹模出口就不再变形。变形区的大小和形状，在稳定变形时基...
