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首先，需對“原材料裂紋”和“鍛造裂紋”先確定概念，對鍛造后出現(xiàn)的裂紋，都應(yīng)理解為“鍛造裂紋”，只不過，導(dǎo)致鍛造裂紋產(chǎn)生的主要因素可以再分成： 1、原材料缺陷所致的鍛造裂紋； 2、鍛造工藝不當(dāng)所致的鍛造裂紋。 從裂紋宏觀形態(tài)先進(jìn)行大致區(qū)分，橫向一般與母材無關(guān)，縱向裂紋需要結(jié)合裂紋形態(tài)與鍛打工藝等結(jié)合分析。

坯料端面凹陷在剪床上下料時，由于剪刀片之間的間隙太小，金屬斷面上、下裂紋不重合，產(chǎn)生二次剪切，結(jié)果部分端部金屬被拉掉，端面成凹陷狀。這樣的坯料鍛造時易產(chǎn)生折疊和開裂。端部裂紋在冷態(tài)剪切大斷面合金鋼和高碳鋼棒料時，常常在剪切后3～4h發(fā)現(xiàn)端部出現(xiàn)裂紋。主要是由于刀片的單位壓力太大，使圓形斷面的坯料壓扁成橢圓形，這時材料中產(chǎn)生了很大的內(nèi)應(yīng)力。

鍛造的過程中如果出現(xiàn)裂紋、折疊等缺陷，應(yīng)排除缺陷后再加熱進(jìn)行鍛造，鍛造坯料修傷的寬深比大于10，圓滑過渡。本文共研究了3 種鍛造工藝，分別標(biāo)記為鍛造工藝A、鍛造工藝B 和鍛造工藝C。鍛造工藝A⑴鍛造工藝A 的技術(shù)參數(shù)。鍛造工藝A 采用兩相區(qū)反復(fù)鐓拔工藝。

隨著鍛造溫度的降低，材料熱加工塑性降低，鍛造溫度低于1120℃時，易產(chǎn)生鍛造裂紋；應(yīng)變速率超過4×10-3 時，隨著應(yīng)變速率的提高，材料的變形抗力增加，易產(chǎn)生鍛造裂紋，應(yīng)變速率超過10-1 后鍛件裂紋十分嚴(yán)重；該材料對溫度應(yīng)力較為敏感，在快速的冷卻方式下，宏觀開裂傾向明顯，宜采用隨爐冷卻方式。

折紋隱患很可能引起淬火裂紋延伸，導(dǎo)致鍛件報廢，為了完全消除折疊質(zhì)量隱患及降低操作工打磨勞動強度，對模鍛成形工藝進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后鍛件結(jié)構(gòu)如圖8所示，上模中間圓形凸臺取消，改成整體圓錐，這樣改善了金屬流動趨勢。經(jīng)過再次有限元模擬分析得知，整個模鍛成形過程中金屬流動不再出現(xiàn)折疊現(xiàn)象，折疊質(zhì)量隱患得到完全消除。經(jīng)過幾個批次的批量生產(chǎn)驗證，沒有出現(xiàn)折疊質(zhì)量隱患，鍛件質(zhì)量得到可靠保證。

3 終鍛溫度 在鍛造過程中，在確保模具鋼不出現(xiàn)裂紋的情況下，應(yīng)盡量用較低的終鍛溫度，會獲得更細(xì)小的晶粒。其次，對于某些萊氏體鋼，在鍛造時避免終鍛溫度過低，而產(chǎn)生角裂和邊裂。

來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：黃湘龍 易幼平 關(guān)鍵字：有限元 QForm 等溫鍛造 仿真模擬 本文在QForm 2D/3D仿真平臺上對7085鋁合金翼身接頭進(jìn)行等溫鍛造過程模擬，對等溫鍛造中流線、應(yīng)力、應(yīng)變、最大載荷以及可能產(chǎn)生的折疊進(jìn)行全方面模擬，提出了相應(yīng)的等溫鍛造成形方案與工藝參數(shù)，為等溫鍛造參數(shù)以及鍛造用模具優(yōu)化設(shè)計提供幫助。

2.2 新增微小流動折疊缺陷預(yù)測 新的因材料表面流動所引起的微小折疊缺陷預(yù)測，采用基于表面膨脹、總拉伸應(yīng)變或向內(nèi)流動距離算法模型，無需傳統(tǒng)采用微小折疊部位細(xì)化大量網(wǎng)格的方法，采用較粗網(wǎng)格即可預(yù)測微小折疊位置，大大節(jié)省單元規(guī)模及計算時間。

PART02Simufact Forming：鍛造工藝的“數(shù)字實驗室”海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實現(xiàn)鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、折疊缺陷、設(shè)備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優(yōu)化鍛造工藝。

圖4 內(nèi)徑定位圖5 外徑定位內(nèi)徑定位結(jié)果分析：靠內(nèi)孔定位，內(nèi)孔會出現(xiàn)縱向毛刺，最大外徑處的圓角不易充滿，鍛件底面存在產(chǎn)生折疊的風(fēng)險，鍛造成形力5500t，成形能量600kJ。外徑定位結(jié)果分析：靠外孔定位，金屬流動良好，鍛件不會產(chǎn)生折疊，鍛造成形力6000t，成形能量520kJ。

而在進(jìn)行此次疲勞試驗時，車軸出現(xiàn)了裂紋并發(fā)生斷裂。針對該情況，有必要對其疲勞裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行探究分析，對于后期的疲勞試驗以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)至關(guān)重要。鑒此，本文擬通過對其原材料、鍛造過程、熱處理過程、理化性能檢驗、機加工過程以及宏觀斷口逐個進(jìn)行分析排查，來找出可能導(dǎo)致車軸產(chǎn)生疲勞裂紋的不良因素，進(jìn)而對其進(jìn)行改進(jìn)。

圖3 裂紋表面狀態(tài)情況調(diào)查經(jīng)調(diào)查：該產(chǎn)品經(jīng)鍛造后，采用焊割方式去除大小頭孔處連皮，連皮厚度約10 ～15mm，焊縫邊緣呈現(xiàn)鋸齒狀并有尖銳凸起及凹陷處。在此狀態(tài)下產(chǎn)品直接進(jìn)入熱處理工序，熱處理方式采用正火、調(diào)質(zhì)，為滿足900 ～1050MPa 的強度要求，淬火冷卻采用水淬。原因分析⑴機械性能檢測。

圖1 F55 材質(zhì)雙相不銹鋼閥蓋 圖2 閥蓋鍛造成形工藝流程 圖3 所示為現(xiàn)場鍛造F55 雙相不銹鋼閥蓋產(chǎn)品的鍛造過程，依次為坯料、鐓粗、沖孔、胎模成形獲得成品。鍛造產(chǎn)品冷卻后測量外觀無裂紋、折疊等缺陷，外形尺寸合格，滿足機加工圖紙要求。

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整個剖面的變形非常不均勻，等效應(yīng)變大的區(qū)域恰好對應(yīng)的是鋼錠的V 型偏析區(qū)，這個區(qū)域材料的質(zhì)量本來就不好，再加上變形非常大，因此容易出現(xiàn)裂紋，造成超聲波探傷不合格。當(dāng)鐓粗變形率達(dá)到60%時，等效應(yīng)變大的區(qū)域在鍛件的中間區(qū)域，最大等效應(yīng)變?yōu)?.4。而在V 型偏析區(qū)，最大等效應(yīng)變?yōu)?.0，等效應(yīng)變較小，不容易出現(xiàn)裂紋。從鐓粗變形率來看，當(dāng)鐓粗變形率達(dá)到60%時，鍛造變形最佳，不容易出現(xiàn)裂紋。

下面，結(jié)合本單位轉(zhuǎn)向節(jié)自動化鍛造生產(chǎn)線對鍛造過程特性進(jìn)行梳理分析。鍛造生產(chǎn)線基礎(chǔ)——工序過程特性本單位轉(zhuǎn)向節(jié)鍛打工藝流程為：料段加熱→鐓粗/拍扁制坯→熱模鍛→切邊→冷卻。下面按工序?qū)^程特性進(jìn)行簡要分析。加熱工序(1)料段溫度的控制。

此種設(shè)計要求是為了保證冷精鍛有足夠的精鍛余量，滿足客戶圖紙要求；同時也是為了保證冷精鍛時材料的流動，避免鍛件平面產(chǎn)生凸起、折疊等不利現(xiàn)象。 ⑵退刀槽：鍛件上的退刀槽在鍛模上顯示為凸出，易磨損，要求退刀槽深度按極限正差設(shè)計，即此處鍛件厚度按極限負(fù)差設(shè)計。

在屏幕或FPC彎折的過程中，由于微裂紋的產(chǎn)生，電阻值會發(fā)生波動。優(yōu)秀的測試系統(tǒng)必須集成四線制測阻法，能夠在屏體點亮或斷電狀態(tài)下，實時捕捉毫歐級的變化，并自動在軟件中生成“彎折次數(shù)-電阻”曲線。一旦阻值超過設(shè)定閾值（如增加10%），設(shè)備立即報警停機，精準(zhǔn)定位失效點。3.

圖：Simufact Forming熱沖切（左）與實際沖切（右）結(jié)果對比通過多次Simufact Forming的仿真測試，進(jìn)行了多種大膽設(shè)計的改進(jìn)，仿真驗證沒有材料流動、折疊等制造缺陷后，最終確定了成形工藝方案：工件初始尺寸調(diào)小、楔橫軋預(yù)制坯的楔形做了較大的調(diào)整、錘鍛次數(shù)為4次錘鍛。通過這樣調(diào)整，即保證了成形過程的材料流動，又保證了最后沖裁掉的廢料較少，節(jié)省材料達(dá)8%。

FPC彎折試驗機WH-1703-3-北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司（二）成品檢測1、折疊屏手機與平板檢測：在折疊屏手機和平板的生產(chǎn)線上，每臺產(chǎn)品都需經(jīng)過嚴(yán)格的彎折測試。以華為 TMG 折疊屏測試標(biāo)準(zhǔn)為例，需對柔性屏進(jìn)行 20 萬次動態(tài)折疊測試，同時監(jiān)測低溫彎折（-30℃）及裂紋擴展情況。