鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,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。據(jù)嘉德控制臂了解,通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,優(yōu)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(yōu)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。 當溫度超過300-400℃(鋼的藍脆區(qū)),達到700-800℃時,變形阻力將急劇減小,變形能也得到很大改善。根據(jù)在不同的溫度區(qū)域進行的鍛造,針對鍛件質(zhì)量和鍛造工藝要求的不同,可分為冷鍛、溫鍛、熱鍛三個成型溫度區(qū)域。原本這種溫度區(qū)域的劃分并無嚴格的界限,一般地講,在有再結晶的溫度區(qū)域的鍛造叫熱鍛,不加熱在室溫下的鍛造叫冷鍛。 在低溫鍛造時,鍛件的尺寸變化很小。在700℃以下鍛造,氧化皮形成少,而且表面無脫碳現(xiàn)象。因此,只要變形能在成形能范圍內(nèi),冷鍛容易得到很好的尺寸精度和表面光潔度。只要控制好溫度和潤滑冷卻,700℃以下的溫鍛也可以獲得很好的精度。熱鍛時,由于變形能和變形阻力都很小,可以鍛造形狀復雜的大鍛件。要得到高尺寸精度的鍛件,可在900-1000℃溫度域內(nèi)用熱鍛加工。另外,要注意改善熱鍛的工作環(huán)境。鍛模壽命(熱鍛2-5千個,溫鍛1-2萬個,冷鍛2-5萬個)與其它溫度域的鍛造相比是較短的,但它的自由度大,成本低。 坯料在冷鍛時要產(chǎn)生變形和加工硬化,使鍛模承受高的荷載,因此,需要使用高強度的鍛模和采用防止磨損和粘結的硬質(zhì)潤滑膜處理方法。另外,為防止坯料裂紋,需要時進行中間退火以保證需要的變形能力。為保持良好的潤滑狀態(tài),可對坯料進行磷化處理。在用棒料和盤條進行連續(xù)加工時,目前對斷面還不能作潤滑處理,正在研究使用磷化潤滑方法的可能。 根據(jù)坯料的移動方式,鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊,材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊,鍛件的受力面積就減少,所需要的荷載也減少。但是,應注意不能使坯料完全受到限制,為此要嚴格控制坯料的體積,控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量,努力減少鍛模的磨損。 根據(jù)鍛模的運動方式,鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率,輥鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉鍛造也是局部成形的,它的優(yōu)點是與鍛件尺寸相比,鍛造力較小情況下也可實現(xiàn)形成。包括自由鍛在內(nèi)的這種鍛造方式,加工時材料從模具面附近向自由表面擴展,因此,很難保證精度,所以,將鍛模的運動方向和旋鍛工序用計算機控制,就可用較低的鍛造力獲得形狀復雜、精度高的產(chǎn)品。例如生產(chǎn)品種多、尺寸大的汽輪機葉片等鍛件。 據(jù)嘉德控制臂了解, 鍛造設備的模具運動與自由度是不一致的,根據(jù)下死點變形限制特點,鍛造設備可分為下述四種形式: 限制鍛造力形式:油壓直接驅動滑塊的油壓機。 準沖程限制方式:油壓驅動曲柄連桿機構的油壓機。 沖程限制方式:曲柄、連桿和楔機構驅動滑塊的機械式壓力機。 能量限制方式:利用螺旋機構的螺旋和磨擦壓力機。 為了獲得高的精度應注意防止下死點處過載,控制速度和模具位置。因為這些都會對鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外,為了保持精度,還應注意調(diào)整滑塊導軌間隙、保證剛度,調(diào)整下死點和利用補助傳動裝置等措施。 此外,根據(jù)滑塊運動方式還有滑塊垂直和水平運動(用于細長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產(chǎn)的零件鍛造)方式之分,利用補償裝置可以增加其它方向的運動。上述方式不同,所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產(chǎn)量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣,這些因素也是影響自動化水平的因素。 |