加氫小件鍛造返修方案的研究

李美姣

企業生產任何一種產品都有可能產生不合格品，尤其對于工礦企業加氫產品中的小件這種數量繁多、檢驗嚴格的產品。加氫小件產品出現廢品的主要種類就是無損檢測發現產品內部出現超標缺陷。為了降低加氫小件的廢品率，同時節約一部分生產成本，采用鍛造的方法挽救廢品是本文研究的重點，本文通過舉例說明幾種典型的鍛造方法挽救廢品及其挽救的原理。

1.人孔法蘭蓋挽救方案

（1）報廢原因 產品加工圖及現狀如圖1、圖2所示。從現狀圖中可以看出，檢測到缺陷集中分布在產品非字端起長度方向350mm范圍內，如果通過機加工去除缺陷，坯料剩余部分不滿足加工尺寸，最終造成報廢。

（2）返修方案理論依據 通過計算目前缺陷處坯料重量遠大于產品相對應處重量，根據芯棒拔長原理，將坯料有缺陷處進行芯棒拔長，通過理論計算可以得出

L為缺陷處芯棒拔長后長度（mm）。經計算可以看出，芯棒拔長后將缺陷全部去除后，坯料可以滿足加工尺寸。返修后鍛件尺寸如圖3所示。

2.M人孔法蘭蓋返修方案

（1）報廢原因 產品加工及現狀如圖4、圖5所示。從現狀圖中可以看出，檢測到缺陷（小黑點）集中分布在產品字端心部φ400mm范圍內，如果通過機加工去除缺陷，坯料剩余部分不滿足加工尺寸，最終造成報廢。

（2）返修方案理論依據 目前坯料為餅狀，如何通過鍛造將心部缺陷去除是本方案的重點也是難點。根據圓餅類鍛件滾外圓原理，在滾外圓過程中心部坯料存在向外翻的趨勢，心部受力見圖6，最后決定通過滾外圓將心部缺陷全部擠向端面。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖 5

為保證坯料心部缺陷全部鼓出來，坯料滾外圓后還要采用斜模內鐓粗。因為斜模內孔存在8°斜角，坯料在斜模內整體鐓粗時坯料心部還存在向外翻的趨勢。圖6b為坯料心部任意一點受力情況。

但在滾外圓過程中還要考慮斜模內鐓粗時坯料高徑比，最好不超過2.5。結合產品加工尺寸和高徑比多方面原因將坯料滾外圓至φ720mm×1200mm，滾完后坯料兩端都會出現較大的鼓肚。無論是滾外圓還是斜模內鐓粗，主要目的是為了將坯料心部缺陷全部擠向端面。返修過程簡圖及返修后尺寸，如圖7所示。

圖6

圖7

圖8

圖9

圖10

3.A3接管返修方案

（1）報廢原因 產品加工及現狀如圖8、圖9所示。從現狀圖中可看出，檢測到缺陷（小圓圈）集中分布在產品字端內孔直徑φ530mm范圍內，如果通過機加工去除缺陷坯料剩余部分不滿足加工尺寸，最終造成報廢。

（2）返修方案理論依據 根據空心鍛件高溫收口的理論，鍛件在高溫狀態下，采用空收的方法使鍛件直徑變小。雖然在收口過程中長度方向也在伸長，但相對直徑方向變形長度方向變形要小很多。

通過研究鍛件缺陷情況，如果單采用空收的方法即使收口結束，坯料內缺陷也不能保證全部去除，為了保證收口后缺陷全部去除，最后經過計算坯料在收口之前將缺陷全部加工去除，然后再高溫收口，最后尺寸也可以滿足加工。所以決定采用先將坯料內部缺陷去除再鍛造返修的方法。圖10為坯料將缺陷全部加工后尺寸。最后經過高溫收口后坯料尺寸可以滿足加工圖樣要求。20140318