锻造成形工艺及其质量控制汽车前梁成形辊锻工艺日趋成熟，特别是近几年，前梁生产逐步采用整体辊锻模锻复合工艺，它是成形辊锻工艺基础上，引入模锻工艺，原理上汲取各自优点，但组成优于两者的新工艺，该工艺适用于各类轻、中、重型汽车前梁锻件的生产。

为少投入、高质量、大批量生产复杂类汽车零部件探索了一条新途径。

1、汽车前轴成形辊锻工艺汽车前轴（图2-1左右对称）成形辊锻工艺流程如下：图2-1 汽车前轴锻件图（1）下料采用G4032带锯条下料。

（2）加热采用KGPS250-1型中频感应炉加热。

（3）成形辊锻采用D42-1000辊锻机，进行制坯、预成形、终成形三道次辊锻或四道次。

（4）弯形局部整形采用6300T磨擦压力机整体弯形、整形。

（5）切边采用1600T摩擦压力整体切边。

（6）热校正采用1600T磨擦压力机整体热校正。

该工艺将圆钢通过制坯、预成形、终成形三道次辊锻制成带飞边直坯锻件，然后通过局部整形、切边、弯形、热校正完成锻件生产，从而达到工艺要求的几何尺寸。

2、下料是将原材料切割成所需尺寸的坯料。

3、锻造所用的原材料种类繁多，有各种钢号和非铁金属，有不同的截面形状，不同的尺寸规格，不同的化学成份的物理学性质等，所以下料方法是多种多样的。

4、辊锻工艺辊锻前轴一般利用圆钢作为初始材料，直径和长度都是设计出来的。

5、不同型号前轴所需圆钢尺寸不一样。

印度产品FA90 所需原钢尺寸为Φ150×7406、因辊锻工艺所需圆钢长度精确，端面平整，所以辊锻工艺采用锯床下料。

但存在生产率较低、锯口损耗较大等缺陷。

2.1.1加热在锻造生产中，金属坯料锻前一般均需加热，其目的是：提高金属塑性，降低变形抗力，使之易于流动成形并获得良好锻压组织。

因此，锻前加热是整个锻造过程中的一个重要环节，对提高锻造生产率，保证锻件质量及节约能源消耗等都有直接影响。

圆钢加热主要采用电加热。

电加热是通过把电能转变为热能来加热金属坯料。

其中有感应电加热，接触电加热，电阻炉加热和盐浴加热等。

辊锻工艺要求加热速度快，加热质量好，温度控制准确，金属烧损较少（一般小于0.5%)，故一般采用感应加热。

并且感应加热还具有操作简单，工作稳定，便于和锻压设备组成生产线实现机械化一自动化，劳动条件好，对环无污染等优点。

感应加热的原理如图2-2在感应器通入变电流产生的交变磁切作用下，金属坯料内部产生交变涡流。

由于涡流发热机磁化发热（磁性转变点以下）便直接将金属坯料加热。

图2-2 感应电加热原理图1—感应器2—坯料坯料进行感应加热时，内部产生的流密度沿断面分布是不均匀的。

中心电流密度小，表层电流密度大，这种现象称为趋肤效应。

ρ（厘米）电流通过表层的厚度δ为电流透入深度可按下式计算：δ=5030fμ式中f—电流频率（赫芝）μ—相对导磁率，对各类钢而言，在7600C（居里点）以上时，μ=1；ρ——电阻率（欧姆·厘米2/厘米）。

由于趋肤效率效应，表层金属主要是因电流通过而被加热，心部金属则靠外层热量向内传导加热。

对于大直径的坯料，为了提高加热度，应选用较低电流频率，以增大电流透入深度。

而对小直径的坯料，由于截面尺寸较小，可采用较高电流效率，这样能够提高电效率。

在锻压生产中，主要用中频感应加热（f=500－10000赫芝）辊锻制坯皱形。

辊锻工艺采用的锻压设备称辊锻机；其结构与两辊式轧机相似，具有一对转速相同、转向相反的锻辊，其工作原理见图2-3。

辊锻辊模2固定在锻辊1上，电动机7径带5，齿轮副8和4减速后，再通过齿轮副3带动上下锻辊作等速反向的旋转。

通常，在辊锻机上还有磨擦离合器6和制动器9，以获得点动、单动、连动等多种操作规范。

弯形整形。

图2-3 辊锻机工作原理1—锻辊2—辊锻模3、4、8—齿轮副5——带6—磨擦离合器7—电动机9—制动器此工序是锻件终锻成形的关键工序，为使锻件弯形到位，充型饱，故需要较大吨位的设备，一般选用6300T磨擦压力机。

磨擦压力机具有锻锤和压力机的双重工作特性。

螺旋压力机在工作过程中带有一定的冲击作用，滑块行程不固定，这是锤类设备的工作特性；但它又是通过螺旋副传动能量的，在金属产生塑性变形的瞬间，滑块和工作台之间所受的力，由压力机封闭的框架承受，并形成一个封闭的力系，从而达到终锻要求。

弯形、整形采用复合模具，一边弯形、一边整形利用磨擦压力机可在一个型槽或两个型槽进行多次打击弯形的特点，从而完成先弯形后整形工序。

结构原理图见2-4。

切边、热效正工序一般都采作1600T的磨擦压力机，工作原理如同上工序。

图2-4 磨擦压力机工作原理2.1.2本工艺过程中存在的主要质量问题辊锻工艺制造汽车前轴有很多优势。

能大批量生产，且转产快，前轴金属沿纵向流向，强度高等，但也存在很多质量问题。

下料时存在的主要质量问题：料坯过长或短。

过长造成浪费；过短造成充型不满，甚至报废。

料坯有时会锯斜，也会造成充型不满，不同型号前轴的材质也可能不一样，如果材质混淆，热处理时会造成开裂。

加热时存在的质量问题：锻造的温度一般在800-1200摄氏度。

温度过低，不但坯料展不长，还易损坏设备。

温度过高，易造成过热或过烧。

辊锻制坯时存在问题：调试时废品多，正式生产时也易充型不满，甚至错模。

三道次料坯后也易造成过长或过短，甚至弯曲、缠辊。

废边过大或过小。

弯形、整形存在的质量问题：弯形不到位，有时压入废边，中心线未对正，错模，不易脱膜。

切边时存在质量问题：废边未切掉或切伤。

热校正存在质量问题：未校正，不易脱模。

2.1.3质量控制方法及改进措施产品质量是生产出来的，不是检验出来的。

所以想把产品质量控制好，还得从生产工序源头抓起。

对每工工序，都应有具体的质量管理办法。

1、钢材投料管理办法为了规范钢材投料程序，加强原材料质量控制，提高前轴等锻件内在质量，针对钢材投料环节的管理作如下规定：合格供方钢材：（1）合格供方内钢材应经质量部裣验员检验合格后方可投入使用。

（2）每季度抽取一种合格供方内钢材做金相、理化及台架试验，三年内覆盖所有钢材型号。

（3）困新产品开发需要的新牌号材料钢材或新增钢厂的材料，称为新进钢材。

属新进钢材从合格供方以外的厂家一次性购买临时采购时，必须严格履行会签、审批手续。

（4）试生产件从下料、辊锻、热处理到机加工都应做好标识，防止混料。

（5）试生产件应严格检测淬回火硬度，并进行100％磁粉探伤。

（6）试生产件机加工后抽取3件进行台架疲劳试验及金相组织分析，质量部根据最终检验结果出据报告，并对该批材料作出判定，若合格投入生产，不合格退货，责令供方整改并验证落实后重新送检／试产。

（7）合格供方内产品出现批量性质量问题后，暂停使用该供方产品；对方更改材料质西文及工艺后申请恢复供货时，按新进钢材对待，严格进行所有项目的检验和试验。

2、不同材质钢材色标规定钢材入库时所有圆钢均需由库管员用油漆逐支涂材质色标。

色标用“Ⅰ”表示，涂在圆钢端面上，色标不能覆盖原钢材的材质标签。

不同色标分别代表不同材质：红色=CrMo；天蓝色=40Cr；白色=50#；黄色=50#对于材质不清的圆钢由质检员分选。

3、锻造钢坯加热温度的控制（1）由于钢加热到5300C以上时会出现不同的火色，因此可对钢的加热温度采取目测火色，再与标准颜色图谱对照的方法来判定钢坯的加热温度。

（2）目测火色判定加热温度的方法温度越高，火色越浅且亮；温度越低，火色越深且暗目测钢坯的加热温度时要注意现场光线的强弱对火色的影响。

现场光线较强时，火色会相对而言偏暗；现场光线较弱时，火色会相对偏亮；刚开始使用色卡比较目测温度时，可用红外线测温仪进行校对，逐步掌握使用方法。

目测温度只是一种近似方法，对有经验的师傅来说，目测误差不大，一般可准确到±（20-50）0C2.1.4锻件的质量控制与规定1、锻件质量检测工作流程如图2－5所示。

操作者自检检验员巡检车间完工检查质检站专职检验员抽检合格？转序/入库不合格：填写“不合格品报告/处置单”报送质管部及技术部门检验记录不合格图2-5 质检工作流程图2、料坯锯切加工具体尺寸按《下料通知单》，防止因装夹和操作不当而产生不合格品。

3、坯料加工完毕，应按生产钢厂的规格型号分类码放在料架上，并在钢坯上作好生产钢厂代号标识、材质、规格型号及炉号代号，防止混用。

4、每次转产或更换新模具，车间应进行调试加工，经车间检验员检验合格后可指加工。

调试件检验不合格的，模（夹）具修整后应继续调试，直到产出合格产品。

5、操作者和车间检验员均应对首件毛坯实施检验。

每3小时抽检一次为4件，检验合格的，可继续生产；检验不合格的，不允许继续生产。

2.1.5前轴锻件完工检验指导书表2-1 完工检验指导书序号检验项目检验方法重要度备注1 不得有过烧、折叠、裂纹等缺陷目测[1]2 热处理硬度硬度计（布氏）[1]3 头部外径（大端）0-200㎜卡尺[2]头部外径（大端）0-200㎜卡尺[2]4 头部对钢板弹簧座中心扭曲度0-300㎜高度尺[2]5 两头部测理中心距卷尺2m [2]6 拳头轴心线内倾角0-320°角度尺[2]7 主肖孔中心至限位块0-200㎜卡尺[2]8 钢板弹簧座宽0-200㎜卡尺[2]9钢板弹簧座中心对前轴两端瓜头中心线的偏移0-200㎜卡尺0-300㎜高度尺[2]10 钢板弹簧座上凸缘厚度0-200㎜卡尺[2]11 钢板弹簧座下凸缘厚度0-200㎜卡尺[2]12 锻件在全长的错移量目测[2]13 残余飞边在头部0-200㎜卡尺[3]14 残余飞边在其它部位0-200㎜卡尺[3]15 去飞边时不得有台阶目测[2]16钢板弹簧座下边缘至瓜头上加工线距离，保证上、下加量均匀300㎜卡尺[2]17 工字部分宽度（上边缘）0-200㎜卡尺[2]工字部分宽度（下边缘）0-200㎜卡尺[2]18 限位凸台相对主销孔中心线的位置（用样板）样板[2]19局部充型不满，在热处理前允许焊补，焊补后必须打磨以消除焊补痕迹目测[1]说明：1、“[1]”为关键项目“[2]”为重要项目“[3]”为一般项目2、在填写检验记录表时，采用样板检查的项目合格打“√”，不合格打“×”。

目测项目合格打“√”，不合格打“×”。

上、下加工量数据合格打“√”，不合格打“×”。

其它项目以数据表达。

3、每批抽样样本量见抽样方法。

4、序3、序4根据产品要求进行检验。

2.1.6关键项控制要求锯料保证长度中频加热温度控制在800-1200030 。

辊锻初成形、打弯、终锻：保证无明显充型不满，无折叠刮伤，锻件表面平整圆滑。

切边：保证飞边高度小于1.5、整齐、无过切。

热校正：保证中心线偏移量不大于2，保证锻件压型尺寸公差。

2.1.7质量改进措施及具体质量目标在现代经营环境中，企业的竞争呈现出日益加剧的趋势，顾客的需要和期望也处在持续的变化之中。