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锻造知识总结

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锻造知识总结

发布日期:2022-10-26 作者: 点击:

锻造知识总结

它是利用锻造机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的一种加工方法。锻造(锻造和冲压)是两大组成部分之一。锻造可以消除铸态气孔缺陷,优化冶炼过程中金属的显微组织。同时,由于保留了完整的金属流线,锻件的力学性能一般要优于同样材质的铸件。对于相关机械中载荷高、工况恶劣的重要零件,除了形状简单的卷板、型材或焊件外,多采用锻件。

1.变形温度

钢的初始再结晶温度在727℃左右,但一般以800℃为分界线,高于800℃的温度为热锻。300 ~ 800℃称为温锻或半热锻,室温称为冷锻。大多数行业使用的锻件都是热锻,而温锻和冷锻主要用于锻造汽车、通用机械等零部件。温锻和冷锻能有效节约材料。

2.锻造类别

如上所述,根据锻造温度可分为热锻、温锻和冷锻。根据成形机理,锻造可分为自由锻造、模锻、环轧和特种锻造。

(1)自由锻造

是指利用简单的工具或直接在锻造设备的上砧和下砧之间施加外力,使坯料变形,以获得所需的几何形状和内部质量的锻造加工方法。用自由锻造法生产的锻件称为自由锻件。自由锻造主要生产小批量锻件。使(2)模锻

锻造可分为开式模锻和闭式模锻。将金属坯料在一定形状的锻模内膛中压缩变形,得到锻件。模锻一般用于生产重量小、批量大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻未来的发展方向,也代表了锻造技术的水平。

根据材料,模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义,材料就是碳钢等黑色金属,铜、铝等有色金属,以及粉末冶金材料。挤压属于模锻,可分为重金属挤压和轻金属挤压。

闭式模锻和闭式镦粗是模锻的两种先进工艺。因为没有毛边,材料利用率高。用一道工序或几道工序完成复杂锻件的精加工是可能的。由于没有飞边,锻件的受力面积减小,所需载荷也减小。但需要注意的是,不能完全限制空白。因此,应严格控制毛坯的体积,控制锻模的相对位置,并对锻件进行测量,以减少锻模的磨损。

锻造加工

(3)环形研磨

环磨是指用专用设备环磨机生产不同直径的环形零件,也用于生产汽车车轮、火车车轮等车轮零件。

(4)特殊锻造

特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等多种锻造方式,都比较适合生产一些特殊形状的零件。比如辊锻可以作为有效的预成形工艺,大大降低后续成形压力;楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件;径向锻造可以生产筒体、阶梯轴等大型锻件。

(5)锻模

根据锻模的运动方式,锻造可分为旋锻、旋锻、辊锻、楔横轧、环轧和交叉轧制。也可以用精锻来加工旋转锻造、旋转锻造和环轧。为了提高材料的利用率,可以采用辊锻和交叉轧制作为细长材料的前道工序。旋锻和自由锻一样,也是部分成形,其优点是与锻件尺寸相比,即使在较小的锻造力下也能成形。在这种锻造方法中,包括自由锻造,材料在加工过程中从模具表面附近膨胀到自由表面,因此难以保证精度。因此,通过计算机控制锻模的运动方向和摆锻过程,可以用较小的锻造力获得形状复杂、精度较高的产品,如涡轮叶片等多品种、大尺寸的锻件。

锻造设备的模具运动与自由度不一致。根据下止点的变形限制特征,锻造设备可分为以下四种形式:

  • 锻造限力形式:通过油压直接驱动滑块的油压机。

  • 准行程限制方式:油压驱动曲柄连杆机构的油压机。

  • 行程限制方式:用曲柄、连杆和楔形机构驱动滑块的机械压力机。

  • 限能方式:螺旋和带螺旋机构的摩擦压力机。

为了获得高精度,应注意防止下止点过载,控制速度和模具位置。因为这些会影响锻件的公差、形状精度和模具寿命。另外,为了保持精度,还要注意调整滑动导轨的间隙,保证刚性,调整下止点,使用辅助传动装置。还有滑块的垂直和水平移动(用于锻造细长零件,润滑冷却,锻造高速生产的零件)。补偿装置可用于增加其他方向的运动。以上方法不同,所需的锻造力、工序、材料利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式也不同。这些因素也是影响自动化水平的因素。


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