如何操作冲孔并避免缺陷出现？

在坯料上冲出透孔或不通孔的锻造工序称为冲孔。冲孔用于锻造具有轴心孔的锻件。冲孔后坯料形状会走样，并有部分芯料损耗。

1.冲孔方法

冲孔前锻料应先进行镦粗，以增加坯料壁厚，使其端面平整并保持冲孔时的稳定性。冲孔方法、变形特点和用途见表4-6。

2.冲孔操作要点

1）冲孔时，为防止坯料变形（见图4-17），冲孔前坯料直径D₀与冲头直径d₁之比不宜太小，一般取D₀/d₁>2.5～3。

表4-6 冲孔方法、变形特点和用途

图4-17 冲孔引起的坯料变形

2）锻件冲孔后不再拔长时，考虑到冲孔时坯料高度减小，冲孔前的坯料高度H₀按下式选取：

当H≤D时

当H>D时

式中 D、H——锻件的直径、高度。

3）冲孔前坯料高度H₀不宜过高，略小于或等于坯料的直径D₀，即H₀<D₀。否则，容易将孔冲偏，冲头也容易变形，难以取出。

4）冲孔前应检查冲头有无裂纹，冲头两端面是否平整。

5）冲较深的孔时可放煤粉，利用煤粉燃烧所产生的气体顶出冲头。这种方法用得较多，但操作时要特别小心，锤头不可连击，也不可抬得过高。

6）坯料加热要均匀，坯料两端要平整，冲头要垂直放在坯料中心。

7）塑性差的高合金钢坯料冲孔时，冲头应预热到250～300℃，以免孔壁温度过冷而产生裂纹。(www.xing528.com)

8）钢锭冲孔时，冒口部分放在下面，可将质量差的冒口部分金属随芯料冲除。

9）实心冲子的形状像瓶塞一样，一端头较大，另一端头较小。对于小型锻件，操作时冲子的小头应朝下。对于大型件，冲孔毛刺既难消除又影响质量，因此，操作时冲子的大头应朝下。这样冲得的孔的边缘没有毛刺，但冲子大头朝下的缺点是冲孔容易偏心。

3.孔的矫正

为了消除孔内的锥度，可用桶形的冲子压过该孔，如图4-18所示。这种方法同时可有小量的扩孔，如要大量扩孔或拔长时，则用心棒辗拔与心棒拔长的方法。

4.冲孔常见缺陷

1）容易在锻件外侧表层产生纵向裂纹，在内壁上端产生内凹的拉缩裂纹（见图4-19）。因此，冲孔时，要求选择合适的冲子直径d与坯料直径D₀之比，同时冲孔应在高温下进行。

图4-18 孔的矫正

图4-19 纵向裂纹和拉缩裂纹

2）冲孔过程中的另一个问题是孔冲偏。引起孔冲偏的原因很多，如冲子放偏，环形部分金属性质不均，冲头各处的圆角、斜度不一致等，均可使孔冲偏。原坯料高度越高，越容易冲偏。

3）冲孔时，为使冲头不歪斜，保证冲孔质量，可用夹钳适当转动坯料。在水压机上冲孔时，可适当转动回转镦粗台。若冲头歪斜，转动坯料也不能纠正时，可用拍板纠正，如图4-20所示。轻击拍板，待冲头垂直坯料后去掉拍板，轻击冲头，确认无误后方可继续冲孔。

图4-20 冲孔纠偏

总之，为了使冲孔类锻件的操作得以顺利进行，应该注意以下几点：

1）冲孔类锻件的辅助工序是镦粗。镦粗的目的是为了把坯料的高度减低，以防止把孔冲偏，同时又可使坯料端面平整，利于安放冲子。

2）对于薄壁锻件，由于冲孔会导致形状畸变严重，不能直接冲孔成形。对这类锻件要采用先镦粗，冲出一个合适的孔后，再扩孔成形。

3）对于筒、管类锻件，由于锻件太高，坯料不稳定，又容易把孔冲偏，所以对这类锻件必须采用先镦粗，冲出一个合适的孔后，再用芯轴拔长的方法成形。