鍛造是在固態(tài)金屬在壓力下塑性變形的成形方法，也是鍛造廠中   長(zhǎng)見的，要求金屬的塑性較好、變形抗力小。鍛造方法適用于制造受力較大、組織致密、質(zhì)量均勻的鍛件，如轉(zhuǎn)軸、齒輪、曲軸、和筒類等。自由鍛鍛造工裝簡(jiǎn)單、準(zhǔn)備周期短，但產(chǎn)品形狀簡(jiǎn)單，是單件生產(chǎn)和大型鍛件的   鍛造方法；胎模鍛是在自由的設(shè)備上采用胎膜進(jìn)行鍛造的方法，可鍛造較為復(fù)雜、中小坯料的中小型鍛件、模鍛的鍛件可較復(fù)雜，材料利用率和于自由鍛，但只能鍛造批量較大的中小型鍛件。

        但在鍛造過程中主要存在著：成形力過大、充型不飽滿和模具壽命低的缺陷。這是由于齒輪毛坯與模具的接觸面積大，冷卻快，坯料在向模具型腔填充時(shí)所受的摩擦力過大所致。因此，如何減小坯料與模具的接觸面積，控制毛坯的冷卻速率，疏松是密集缺陷從儀器屏幕上靜態(tài)波形很容易區(qū)分，缺陷波為林狀高低不同。儀器示波屏幕缺陷橫向擴(kuò)展、底波明顯下降。動(dòng)態(tài)波形探頭移動(dòng)時(shí)缺陷波變化退緩、有的區(qū)域，疏松、縮松、材質(zhì)松散等密集缺陷。探傷時(shí)缺陷波旱草狀或林狀，底波很低或儀器屏幕上消失。降低成形力是大型齒輪鍛造急需解決的難題。本文借助有限元模擬技術(shù)，從減小成形力和填充不飽滿兩個(gè)方面，對(duì)原有工藝進(jìn)行改進(jìn)，提出了分流減壓原理和模具型腔不對(duì)稱設(shè)計(jì)的大型齒輪鍛造工藝。目的在于使金屬均勻流動(dòng)，減小變形應(yīng)力，該新工藝為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。為增加大型齒輪毛坯的淬透層，采用高淬透性材料—改進(jìn)型42CrMo4V（即在歐標(biāo)42GrMo4V的基礎(chǔ)上調(diào)整Mn，Cr等元素的含量，并降低P，S等元素含量，具體化學(xué)成分），同時(shí)為了細(xì)化晶粒和防止開裂變形，采用正火+分級(jí)淬火的熱處理工藝。通過金相組織分析和淬透性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該熱處理工藝的可行性。采用分級(jí)淬火的工藝可減小冷卻時(shí)的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，防止工件開裂變形。

        （1）合理設(shè)計(jì)分流減壓槽，可以使齒輪毛坯輪毅、輪輻、輪緣臺(tái)階過渡處同時(shí)充填飽滿；成形力較原先工藝可大幅下降約3000，屬典型的“小設(shè)備干大活”。

        （2）通過分析齒輪毛坯鍛造過程中的金屬流動(dòng)規(guī)律，為選擇鍛造工藝提供理論依據(jù)。采用上、下模具不對(duì)稱設(shè)計(jì)，可獲得均勻的金屬流動(dòng)，從而減小毛坯內(nèi)的變形應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象，為以后的熱處理奠定基礎(chǔ)。

        （3）針對(duì)改進(jìn)型42GrMo4V淬透性好的特點(diǎn)，制定分級(jí)淬火的工藝避免毛坯開裂變形。同時(shí)，金相分析顯示：該材料經(jīng)過正火+調(diào)質(zhì)的熱處理工藝，晶粒度可達(dá)到7級(jí)，非金屬夾雜

        （4）借助Deform-3D有限元軟件模擬可減少實(shí)際的試模次數(shù)，節(jié)約成本，模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)基本吻合，因此，其對(duì)鍛造工藝方案的改進(jìn)及模具設(shè)計(jì)具有的指導(dǎo)意義。

毛坯鑄件在鍛造過程中存在缺陷嗎由光明機(jī)械編輯整理。