模鍛件有不少封閉的斷面，兩肋間距離短，肋較薄，兩肋間距和腹板問厚度大，并且不少部位表面是非加工成的。因為模鍛件肋薄很多，在生產中經常在薄肋和腹板相交處、肋和緣條連接處產生折疊問題。模鍛件上折疊破壞其連續(xù)性，由于它使斷面部分變弱，或在使用時出現應力集中而發(fā)生疲勞裂紋，很大程度上減小鍛件承載能力，而肋一般都用來給予剛性或為別的零件提供安裝或者鏈接面，所以要防止折疊缺陷。
1鋁合金模鍛件折疊缺陷部位和原因分析
1．1模鍛件折疊部位由鍛件結構與外形能夠看出，在生產中折疊大多發(fā)生在鍛件腹板和筋、筋和緣條部位。
1．2折疊缺陷的原因①毛料設計，設計不合理，造成金屬分配存在差異性。鍛件工藝選擇直徑是180mm×420mm長棒材，按照二次多方段進行打方，直到120mm×180mm×480mm，然后對其中間局部進行拔長，再在50水壓機上終壓成型。由其外形可知，其上下筋對稱，雖然毛料外形與鍛件外形接近，
毛料改進
但是通過圖1可知鍛件毛料上部與底部金屬不均勻，底部金屬分布較大，高度不夠，鍛件是上下對稱的，在模壓時，上部筋充滿著型腔，下部金屬沒有充滿，隨著變形在型腔中圓角上部就產生一個空穴，最終在此處金屬與下部匯合充填，產生折疊。②從腹板和筋連接部位圓角半徑分析，由于該圓角半徑小，在模鍛中，兩筋充滿后，上下模不斷靠攏，表面金屬順著阻力較小方向穿過，流進毛邊槽，并帶動表面金屬外流，使筋與腹板疊在一起，產生折疊。③從金屬流向考慮模壓時，金屬填充型腔中，不是貼著圓角壁流人，離開圓角，使金屬先和相對側壁接觸，再與底部接觸，向圓角處出現金屬倒流，這使正流與倒流金屬表面發(fā)生重合，進而形成折疊。④上一次模壓完時修傷沒有徹底，沒有快速把折疊修干凈而使其進入下一次模壓，使鍛件內部與外部都有折疊。
1.3解決折疊缺陷方法①把鍛件毛料改成選擇直徑是170mm×280mm長棒材，在拔長模上進行拔長，拔成頭端是直徑(170×80+10)mm，尾部壓扁到70+5i"~11TI厚。選擇新改進毛料來模壓，可看到其上下金屬均勻，在模壓過程中金屬變形比較均勻，在棒子拔長部位圓角將圓滑過渡，在模壓時使和分模垂直方向上流動阻力較小，不能在型腔中圓角上部產生空穴，讓金屬均勻充滿型腔。②增加筋和腹板上圓角與模具上凸圓角半徑，使金屬模壓時均勻充滿型腔，流動阻力減小，多余金屬將沿模腔外形流人毛邊槽。③經過改進工藝的鍛件表面不存在折疊，流線沿著鍛件分布，符合圖紙和驗收標準。
2軸類鍛件的折疊缺陷
在鍛件中，有較大部分是軸類鍛件，其成形模具是摔模，由上下兩部分構成，鍛造中鍛件繞著軸線旋轉，沒有飛邊，例如卡摔模和調直摔模。摔模成形特點是通過模具側面壓力來制約金屬橫向流動，使金屬順著軸線延長，和自由鍛成形比起來，拔長率提高~1120％～40％。同時，內拔長時應力情況也能防止內部出現縱向裂紋。在生產中發(fā)現，臺階軸鍛件使用一般摔模鍛造時，往往在臺階部位發(fā)生折疊缺陷。
2．1折疊缺陷問題下面是半軸鍛件工藝，以此說明利用成形臺階軸過程中出現缺陷，和模具改進后的解決。半軸成形步驟是：①壓肩直徑是130mm；②拔長兩端到直徑130mm，自由鍛成形；③一端壓肩直徑118mm；④拔長一端到直徑115mm，自由鍛成形；⑤壓肩直徑108mm；⑥拔長另一端到直徑105mm，自由鍛成形；⑦修整和調直成形，調直摔模。利用摔模時，在步驟①、③、⑤、⑦，都容易發(fā)生折疊缺陷，尤以調直摔模這一步最為嚴重。
2．2問題分析現在以調直摔模這一步為例，分析缺陷原因和工序改進。摔模型腔不同部位產生臺階，其高度結合直徑差來確定，這就使鍛打過程中臺階不為金屬發(fā)生劇烈變形和流動不暢。上、下模塊在合攏時，型腔上為避免應力出現集中與使流動平滑而設置圓角在接觸臺階部位產生一個臺階縫隙，進一步對金屬流動造成影響。這樣，在臺階部位除了大多數金屬按工裝流動產生臺階外，剩下的金屬因為直徑變化引起流動不暢，有一部分流到上、下模塊的縫隙中，形成像模鍛時的“飛邊”。在鍛件旋轉鍛造時，這部分剩下的金屬因為厚度薄在鍛造時被彎曲而貼在鍛件表面，進一步鍛打時會卡在鍛件內，形成折疊。所(下轉第1O5頁)(上接第1o3頁)以，普通摔模時折疊缺陷的原因包括兩個：一個是型腔上因為直徑不同的臺階；二是型腔的圓角。針對這兩個因素進行分析：①型腔的圓角無法取消；②折疊開始出現在模塊交界處，說明接近其接觸部位臺階是造成折疊的主因。