鍛造的分類、特點及所用設備
發布時間: 2023-10-19 14:21:24
新聞來源: 哈爾濱鍛造
鍛造的分類、特點及所用設備
鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。
通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。
根據成形機理，鍛造可分為自由鍛、模鍛、碾環、特殊鍛造。
自由鍛造的特點：
改善組織結構，提高力學性能。通過鍛打，金屬內部粗晶結構被打碎：氣孔、縮孔、裂紋等缺陷被壓合，提高致密性，金屬的纖維流線在鍛件截面上合理分布，提高了金屬的力學性能。
成本低，經濟性合理。鍛壓設備、工具通用性好，生產準備周期短，便于更換產品。
工藝靈活，適應性強。
鍛件尺寸精度低。
自由鍛主要應用于單件小批、形狀不太復雜、尺寸精度要求不高的鍛件及一些大型鍛件的生產。
自由鍛的設備：
空氣錘結構簡單，操作靈活，維修方便但錘擊力較小
水壓機，水壓機是在靜壓力下使坯料產生塑性變形，工作平穩，噪音小、工作條件好，產生較大壓力，但設備龐大、結構復雜、價格昂貴。
兩種設備都無過載損壞問題，但若設備噸位選擇過小，則鍛件內部鍛不透，且生產率低，反之，若設備噸位選擇過大，則浪費人力財力。
鍛造設備的選擇主要與變形面積、鍛件材質和變形溫度等因素有關。
可用于墩粗拔長沖孔擴孔彎曲錯移等
始鍛溫度的確定：在不出現過熱、過燒等加熱缺陷前提下，應盡量提高始鍛溫度，使金屬具有良好的可鍛性。始鍛溫度一般控制在固相線以下150-250℃。
模鍛分為開式模鍛和閉式模鍛
模鍛定義：將加熱好的坯料放在固定于模鍛設備上的模具內進行鍛造的方法稱為模鍛。模鍛是使用專用鍛模進行鍛造來獲得所需形狀和尺寸鍛件的主要工藝方法。
模鍛的特點是：在鍛壓機作用下，坯料在鍛模型腔中被迫塑性流動成型，從而獲得比自由鍛質量更好的鍛件。
模鍛特點：
優點：
生產率高。
鍛件形狀較復雜，尺寸精度高。
機械加工余量小，材料利用率高。
可是流線分布更為合理，提高零件使用壽命。
生產過程操作簡便，勞動強度低。
批量生產后，其成本低。
缺點：
設備投資大。
生產準備周期長。
鍛模成本高，且壽命較低。
工藝靈活性不如自由鍛。
開式模鍛是變形金屬的流動不完全受模腔限制的一種鍛造方式，開式模鍛時，多余的金屬沿垂直于作用力的方向流動形成毛邊。
開式模鍛四個階段：1.自由變形或墩粗階段。2.形成毛邊階段。3.充滿型槽階段。4.鍛足或打靠階段。開式模鍛中飛邊金屬的損耗較大，通常飛邊占鍛件質量的10-50％。
閉式模鍛又稱無飛邊模鍛。
優點：1.減少飛邊損耗2.節省切邊設備。3.有利于金屬充滿型腔。4.閉式模鍛時金屬處于明顯的三向壓力狀態，有利于低塑性材料的成型。
閉式模鍛所需的必要條件：1.坯料體積準確。2.坯料形狀合理，并能在摸膛內準確定位。
3.能夠較準確的控制打擊能量或模壓力。4.有簡便的取件措施或頂料機構。
由于有上述這些必要條件，閉式模鍛的使用受到限制。適用范圍是軸對稱或近似對稱變形。
