镦粗操作技巧与缺陷防止

使原毛坯的横断面积增大而高度减小的工序称为镦粗。镦粗用于以下几个方面：

1）齿轮、模块、法兰、饼块类等锻件的成形。

2）坯料冲孔前增大横截面的面积和坯料的端面平整。

3）钢锭锻件的预备工序。镦粗可以产生很大变形量，可以充分破碎铸态组织，焊合锭料中部的原有孔隙，通过再结晶形成晶粒细小的锻态组织，提高锻件的力学性能。在锻造高合金工具钢时，经过反复进行镦粗和拔长，可以破碎钢中的碳化物，使其分布均匀。

1.镦粗

镦粗可分为完全镦粗、端部镦粗和在中间镦粗。镦粗操作见表4-1。

表4-1 镦粗操作

2.镦粗操作要点

1）镦粗时，应将坯料加热到最高允许的加热温度，并均匀热透，以减小镦粗变形力和焊合锻件内部缺陷。否则，坯料温度过低容易引起镦裂。

2）加热要均匀，防止镦粗时温度不均而产生轴心偏移。

3）锻锤吨位要足够，以防锤击力不足导致锤上镦粗时坯料锻不透，变形仅在端面处而产生“细腰”现象，如图4-1所示。

图4-1 镦粗锤击力不足时产生的“细腰”缺陷

4）圆形坯料镦粗部分的高度与直径之比不能太大，应小于2.5；否则，容易发生弯曲，需进行矫正。

5）坯料的两端必须平整而且要垂直于轴心线，以免镦粗时弯曲；镦粗操作时，应注意掌正并及时旋转，防止发生歪斜。

6）坯料表面不得有凹孔、裂纹等缺陷；否则，在镦粗时，会将缺陷扩大。

7）钢锭镦粗前，必须消除棱边、锥度，使其成为圆柱形，否则易产生裂纹或歪斜。

8）镦粗后，应该增加滚圆修正工序。沿着锻件的圆周滚打，便可消除镦粗后锻件的桶形和修光其侧面，滚打时一面绕轴心转动，一面轻打它的边缘，最好在V形砧或圆形砧上进行。

图4-2 胀裂与斜裂

a）胀裂 b）45°斜裂

3.镦粗缺陷的防止及矫正

（1）胀裂 镦粗高塑性材料时易产生侧表面纵向胀裂，主要原因是镦粗产生的严重鼓形造成侧表面胀裂（见图4-2a）。防止措施是减小镦粗鼓形倾向，如镦粗前将坯料腰部擀细，中间增加滚圆工序或两块坯料重在一起叠镦等。(www.xing528.com)

（2）45°方向的斜裂（见图4-2b）镦粗低塑性材料时易产生45°方向的斜裂。防止措施是保持高的锻造温度，减小锤击力量。镦粗前，先将坯料倾斜、不断地转圈轻打快打，打成两头粗中间细的形状，然后再把锻件立正，用汽锤猛打，这种方法有的地方称为“铆镦”，常用于高速钢、Cr12型钢的镦粗。

（3）双鼓形与镦弯 镦粗时（平砧间完全镦粗），料的高度和直径的比如果在2.5以下，镦粗后呈鼓形；如果高度与直径之比在2.5～3之间，由于毛坯较高，尤其是当打击力量不够时，镦粗后则呈双鼓形（见图4-3a）；随着继续镦粗，最终使锻件中部形成折叠（见图4-3b）。毛坯更高时，则容易产生弯曲（见图4-3c）。为了防止弯曲，毛坯的高度与直径的比不要大于3。

图4-3 高度与直径比太大时形成的缺陷

a）双鼓形 b）折叠 c）纵向弯曲

（4）弯曲的矫正。由于高度与其直径之比超过2.5～3，或操作不良引起坯料弯曲，就需要进行矫正，如图4-4所示。图4-4a为坯料，镦粗后弯曲成图4-4b所示的形状，敲直后成图4-4c的形状，图4-4d是端面镦平的形状，然后在锤砧边缘锤击成图4-4e、f所示的形状，最后形状如图4-4g所示，在锤砧中镦粗。

（5）歪斜的矫正。由于坯料端面不平或上下砧不平，镦粗后会使坯料歪斜，如图4-5a所示。如果坯料粗短，先在锤砧边缘矫正成图4-5b的形状，再翻身在锤砧边缘锤击成图4-5c的形状，最后在锤砧中镦粗（见图4-5d）。

图4-4 弯曲的矫正

图4-5 短粗坯料镦歪的矫正

较长的坯料镦歪后，要先倒角，再垂直放置，通过锤击进行矫正，如图4-6所示。

图4-6 较长坯料镦歪的矫正

（6）漏盘上端部镦粗，若出现镦歪现象，就会造成镦粗成形的头部与杆部不同心。矫正的方法如图4-7所示。操作时注意：必须在900℃以上的温度下进行矫正，防止垫铁飞出伤人。

图4-7 漏盘上镦歪的矫正

a）垫铁修正法 b）赶铁矫正法 c）重新滚圆法

（7）锻件中心凹陷的矫正。镦粗时如坯料锻打过扁，在滚圆时因压力不够，锻件中心产生凹陷（见图4-8）。若遇到这种情况，在压缩时锤需重击，先锻成六角形，使中心部分受力胀厚，然后再倒角滚圆。

（8）对已经镦粗了的坯料，如打算继续减少它的高度并增加它的直径时，由于横截面相当大，变形阻力过高，不可能直接用锤头在整个断面上进行镦粗，这就需要用赶铁来碾平。

图4-8 锻件中心凹陷