锻造企业的盲区

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锻造企业的盲区之一

中国锻压协会秘书长 张金


我国模锻技术发展到今天，锻造工艺设计和模具设计已经有了很大的进步，开发了无飞边锻造和小飞边锻造，但是一些复杂锻件仍然采用有飞边锻造。有飞边的锻件在切边工序仍然存在一些质量问题，比如残留飞边大、毛刺多、咬肉、切边裂纹等，锻件残留飞边需要打磨工序达到图纸要求。出现以上问题，一个重要因素就是锻造企业往往重视成形工序，较少深入研究切边工序，对于切边工艺细节缺少钻研。




对于上述问题，我们总结行业经验，提出如下建议。

重视切边压力机的选择和使用。许多企业在建立锻造生产线时，都采购普通冲床作为切边压力机，有的企业甚至选用刚性较差的开式压力机，因为普通冲床价格相对便宜，这是一个非常严重的误区。建议模锻企业一定使用切边专用的压力机——“切边压力机”。切边压力机与一般冲床是有区别的。切边压力机几个重要指标：

1.刚性必须高，不得在受力时有大的弹性变形。

2.在同等压力的情况下，具有一定的能量和工作稳定性，飞轮要大一些。

3.导轨精度高，具有“精冲压力机”的导向要求，这主要是因为，一方面确保精密冲压过程中凸凹模冲切零件精确对中；另一方面还要求具有高的抗偏载性能。否则就应在切边模具上加导柱导套。

4.精密冲裁的速度一般为5-50mm/s，以适应冲裁不同厚度、不同材料的零件和不同技术难度的零件。


只有使用专用的切边压力机才能在切边中减少出现切边缺陷，比如残留飞边大、毛刺多、咬肉、切边裂纹等的出现。当然避免切边缺陷的出现也需要考虑切边温度、模具间隙、材质、锻件复杂程度、锻件大小等因素，锻造切边也需要重视，需要企业进行系统化研究，要与锻造模具统一考虑，进行试验研究，形成自己独特的技术，可以大大节约成本。

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锻造企业的盲区之二


中国锻压协会秘书长 张金


     锻造清理分原材料（坯料）清理、锻造中间件清理和锻件清理。清理的目的是为了提高锻件的表面质量、改善锻件切削加工条件和防止表面缺陷继续扩大。

     锻造的清理有棒料（坯料）铣切扒光、酸洗和喷砂(丸)和抛丸清理；锻造中间件和锻件的酸洗和喷砂(丸)和抛丸清理。除极个别情况下，酸洗由于环保的要求，使用受到极大的限制，黑色金属锻造酸洗只有一些冷锻坯料磷化皂化处理时使用。

     现实锻件生产中，锻造中间件和锻件的清理多数采用喷砂(丸)和抛丸清理，但对于如何选择清理设备，如何使用清理设备的工作速度，以及怎样选择钢砂和钢丸常常被锻造企业所忽略。许多企业基本不加实验(或试验)地使用设备制造商推介的标准速度和依据需要给出的钢砂和钢丸材质和尺寸执行清理处理工作。不进行实质性的实验(或试验)研究，就进行喷砂(丸)和抛丸清理处理存在很大的误区。这样做不是清理效果不好，就是成本不合适，造成锻造企业一定的浪费。特别指出的是有的企业一直就没有考虑对对锻件清理啊进行系统的研究，认真的设计，已经成为一些锻造企业的重要短板。

      发展少无氧化锻造是锻造永恒的方向，但就目前发展阶段，我们还不能完全抛弃喷砂(丸)和抛丸清理这个工艺。在使用的喷砂(丸)和抛丸清理工艺的情况下，希望企业能基于以下的做法完善喷砂(丸)和抛丸清理工艺。


      充分了解所购设备的特性（如果没有购买，需要依据以下论述进行谨慎的选型，处理设备的工作速度（转速、喷砂或抛丸的速度），处理能力、适应的清理材料类型。

    依据锻件材质、清理件的形状（复杂程度）进行反复的试验，确定最佳的清理技术参数。主要包括装载量、各种速度数值、砂（丸）材质和直径（或重量），零件形状（重量）和材质等。

    不难理解，对于清理的质量、效果和效率，每一个企业都必须进行实验(或试验)研究，利用统计学，基于实验(或试验)数据，对锻件进行分类，确定清理参数，制定合理的清理工艺。绝不可随意地进行锻件清理处理，清理也是重要的锻造生产工艺之一。

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锻造企业的盲区之三


中国锻压协会秘书长 张金


    模锻中的锻造加热是热模锻最为重要的工序或工艺，必须严肃对待。锻造加热与坯料的成形性能、锻造模具结构和寿命、锻件残余内应力、锻件内外质量、设备寿命、切边质量、热处理工艺设计以及后续清理等工艺链中的每一工艺都有关系。锻造加热的主要难度是温度控制，表现为内外温度大小，以及温度的均匀性。



      一些企业基本不对锻造加热予以过分的关注，基本忽略锻造加热温度的重要性。流行的看法是“把坯料加热了不就行了”，这是非常害人的想法。当然，基于这样的认知，一些企业也就产生了采购加热设备的基本看法，“能把坯料加热的设备就可以了”，因此在采购加热设备时无章可循，也不提出充要条件，基于“差不多就可以”来决定采购，对如何升温、怎样避免局部过热、过烧、热不透、内外出现裂纹、划伤、内外（包括上下和左右）温度均匀性注意不够，有的基本不加以研究。


      目前，热锻行业研究锻造加热与锻造生产线稳定性和锻件质量稳定性的研究很不充分，获得的实践经验，以及统计数据很不充分，因此对推动模锻加热技术优化，特别是开展热锻工艺一体化设计没有形成共识，也没有什么进展，与海外发达锻造企业比较，我们还有很长的路需要走。


      这些年，随着数字化模拟软件的使用，从研究机构和人员到企业技术部门越来越放弃了两个至关重要的工作，试验研究和生产实际工艺数据统计。


       锻造加热对后续锻造整个过程的影响，必须从材料的材质、大小（几何形状和尺寸）起步建立研究体系，必须在生产实践中进行工艺数据收集，开展建立在实践统计数据基础上的实验(或试验)研究，从而建立基于企业自身特点和特征的数据库，形成自己的加热规范和加热设备采购指南。


       这里需要特别指出，包括加热工艺模拟在内的锻造工艺数字模拟，不能代替实验(或试验)，也不能代替实际生产的工艺数据统计。锻造加热与锻造的关系需要系统化地开展研究。

yangyingyyz

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