鍛造知識(shí)總結(jié)

它是利用鍛造機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工方法。鍛造(鍛造和沖壓)是兩大組成部分之一。鍛造可以消除鑄態(tài)氣孔缺陷，優(yōu)化冶煉過程中金屬的顯微組織。同時(shí)，由于保留了完整的金屬流線，鍛件的力學(xué)性能一般要優(yōu)于同樣材質(zhì)的鑄件。對(duì)于相關(guān)機(jī)械中載荷高、工況惡劣的重要零件，除了形狀簡(jiǎn)單的卷板、型材或焊件外，多采用鍛件。

1.變形溫度

鋼的初始再結(jié)晶溫度在727℃左右，但一般以800℃為分界線，高于800℃的溫度為熱鍛。300 ~ 800℃稱為溫鍛或半熱鍛，室溫稱為冷鍛。大多數(shù)行業(yè)使用的鍛件都是熱鍛，而溫鍛和冷鍛主要用于鍛造汽車、通用機(jī)械等零部件。溫鍛和冷鍛能有效節(jié)約材料。

2.鍛造類別

如上所述，根據(jù)鍛造溫度可分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。根據(jù)成形機(jī)理，鍛造可分為自由鍛造、模鍛、環(huán)軋和特種鍛造。

（1）自由鍛造

是指利用簡(jiǎn)單的工具或直接在鍛造設(shè)備的上砧和下砧之間施加外力，使坯料變形，以獲得所需的幾何形狀和內(nèi)部質(zhì)量的鍛造加工方法。用自由鍛造法生產(chǎn)的鍛件稱為自由鍛件。自由鍛造主要生產(chǎn)小批量鍛件。使（2）模鍛

鍛造可分為開式模鍛和閉式模鍛。將金屬坯料在一定形狀的鍛模內(nèi)膛中壓縮變形，得到鍛件。模鍛一般用于生產(chǎn)重量小、批量大的零件。模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是模鍛未來的發(fā)展方向，也代表了鍛造技術(shù)的水平。

根據(jù)材料，模鍛還可分為黑色金屬模鍛、有色金屬模鍛和粉末制品成形。顧名思義，材料就是碳鋼等黑色金屬，銅、鋁等有色金屬，以及粉末冶金材料。擠壓屬于模鍛，可分為重金屬擠壓和輕金屬擠壓。

閉式模鍛和閉式鐓粗是模鍛的兩種先進(jìn)工藝。因?yàn)闆]有毛邊，材料利用率高。用一道工序或幾道工序完成復(fù)雜鍛件的精加工是可能的。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積減小，所需載荷也減小。但需要注意的是，不能完全限制空白。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制毛坯的體積，控制鍛模的相對(duì)位置，并對(duì)鍛件進(jìn)行測(cè)量，以減少鍛模的磨損。

（3）環(huán)形研磨

環(huán)磨是指用專用設(shè)備環(huán)磨機(jī)生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件，也用于生產(chǎn)汽車車輪、火車車輪等車輪零件。

（4）特殊鍛造

特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等多種鍛造方式，都比較適合生產(chǎn)一些特殊形狀的零件。比如輥鍛可以作為有效的預(yù)成形工藝，大大降低后續(xù)成形壓力；楔橫軋可以生產(chǎn)鋼球、傳動(dòng)軸等零件；徑向鍛造可以生產(chǎn)筒體、階梯軸等大型鍛件。

（5）鍛模

根據(jù)鍛模的運(yùn)動(dòng)方式，鍛造可分為旋鍛、旋鍛、輥鍛、楔橫軋、環(huán)軋和交叉軋制。也可以用精鍛來加工旋轉(zhuǎn)鍛造、旋轉(zhuǎn)鍛造和環(huán)軋。為了提高材料的利用率，可以采用輥鍛和交叉軋制作為細(xì)長(zhǎng)材料的前道工序。旋鍛和自由鍛一樣，也是部分成形，其優(yōu)點(diǎn)是與鍛件尺寸相比，即使在較小的鍛造力下也能成形。在這種鍛造方法中，包括自由鍛造，材料在加工過程中從模具表面附近膨脹到自由表面，因此難以保證精度。因此，通過計(jì)算機(jī)控制鍛模的運(yùn)動(dòng)方向和擺鍛過程，可以用較小的鍛造力獲得形狀復(fù)雜、精度較高的產(chǎn)品，如渦輪葉片等多品種、大尺寸的鍛件。

鍛造設(shè)備的模具運(yùn)動(dòng)與自由度不一致。根據(jù)下止點(diǎn)的變形限制特征，鍛造設(shè)備可分為以下四種形式:

• 鍛造限力形式:通過油壓直接驅(qū)動(dòng)滑塊的油壓機(jī)。

• 準(zhǔn)行程限制方式:油壓驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的油壓機(jī)。
  

• 行程限制方式:用曲柄、連桿和楔形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊的機(jī)械壓力機(jī)。
  

• 限能方式:螺旋和帶螺旋機(jī)構(gòu)的摩擦壓力機(jī)。

為了獲得高精度，應(yīng)注意防止下止點(diǎn)過載，控制速度和模具位置。因?yàn)檫@些會(huì)影響鍛件的公差、形狀精度和模具壽命。另外，為了保持精度，還要注意調(diào)整滑動(dòng)導(dǎo)軌的間隙，保證剛性，調(diào)整下止點(diǎn)，使用輔助傳動(dòng)裝置。還有滑塊的垂直和水平移動(dòng)(用于鍛造細(xì)長(zhǎng)零件，潤(rùn)滑冷卻，鍛造高速生產(chǎn)的零件)。補(bǔ)償裝置可用于增加其他方向的運(yùn)動(dòng)。以上方法不同，所需的鍛造力、工序、材料利用率、產(chǎn)量、尺寸公差和潤(rùn)滑冷卻方式也不同。這些因素也是影響自動(dòng)化水平的因素。