鍛造是這樣一種過程，其中通過施加手動或用動力錘，壓力機(jī)或特殊鍛造機(jī)施加的局部壓縮力來成形材料。該過程可以在熱態(tài)或冷態(tài)的材料上進(jìn)行。當(dāng)鍛造冷卻時，過程被賦予特殊名稱。因此，術(shù)語鍛造通常意味著在高于材料的再結(jié)晶溫度的溫度下進(jìn)行熱鍛。

鍛造是生產(chǎn)許多有用形狀的有效方法。該過程通常用于生產(chǎn)分立部件。典型的鍛造零件包括鉚釘，螺栓，起重機(jī)吊鉤，連桿，齒輪，渦輪軸，手動工具，鐵路以及用于制造機(jī)械的各種結(jié)構(gòu)部件。鍛造件具有良好的強(qiáng)度和韌性; 它們可以可靠地用于高應(yīng)力和關(guān)鍵應(yīng)用。

已經(jīng)開發(fā)出各種鍛造工藝，可用于生產(chǎn)單件或塊 - 生產(chǎn)數(shù)百個相同的零件。一些常見的鍛造工藝是：

1.

開模錘鍛

2.

3.

印象 - 模鍛鍛造

4.

5.

按鍛造

6.

7.

鐓粗鍛造

8.

9.

鍛

10.

11.

旋鍛

12.

13.

鍛造

14.

開放式 - 模具悍馬鍛造。

這是最簡單的鍛造工藝，非常靈活，但不適合大規(guī)模生產(chǎn)。這是一個緩慢的過程。鍛造的最終尺寸和形狀取決于操作者的技能。

圖2.1

開模鍛造不限制金屬流動，如圖2.1所示。操作者通過在打擊之間操縱工作材料來獲得所需的鍛造形狀。可以在工件和錘子或砧座之間使用一些特殊形狀的工具或簡單形狀的模具，以幫助成形所需的部分（圓形，凹形或凸形），制作孔或執(zhí)行切斷操作。這個過程最常用于制作零件的近似最終形狀，以便在作業(yè)上完成的一些進(jìn)一步操作產(chǎn)生最終形狀。

鍛造力。在開模鍛造操作中，可以根據(jù)該關(guān)系確定要施加在實心圓柱形部件上的鍛造力F.

其中sf是材料的流動應(yīng)力，μ是摩擦系數(shù)，d和h分別是工件的直徑和高度。

例。使用開模鍛造操作，在室溫下將具有100mm直徑×72mm高度的304不銹鋼的實心圓柱形件的高度減小至60mm。假設(shè)摩擦系數(shù)為0.22，并且該材料在所需真實應(yīng)變下的流動應(yīng)力為1000MPa，則計算行程結(jié)束時的鍛造力。

解決方案。初始直徑= 100毫米

初始高度= 72毫米

最終高度= 60毫米

如果最終直徑為d，則（100）²×72 = d ²×60

即d = 110毫米

印模 - 模鍛（閉模鍛造）

該過程使用成形模具來控制金屬流動。加熱的金屬定位在下腔中，并且在其上一個或多個吹氣被上模沖擊。這種錘擊使金屬流動并完全填充模腔。多余的金屬被擠出腔體周圍以形成閃光。完成鍛造后，在修剪模具的幫助下修剪閃光燈。

大多數(shù)印象 - 模組包含幾個腔。當(dāng)工件材料在模具組中的連續(xù)空腔中變形時，工作材料分階段地給出最終所需形狀。空腔的形狀使金屬沿所需方向流動，從而賦予部件所需的纖維結(jié)構(gòu)。

自動鍛造：

這是印模的改良形式 - 模鍛，主要用于有色金屬。

在這個鑄造預(yù)制件中，在熱模具中從模具中取出，在模具中鍛造完成。在模鍛期間形成的閃光稍后以通常的方式修整。由于工藝的四個步驟 - 鑄造，從模具轉(zhuǎn)移到鍛模，鍛造和修整在大多數(shù)應(yīng)用中完全機(jī)械化，因此該工藝已經(jīng)獲得了自動鍛造的名稱。

鑄幣：

這是一種封閉式模鍛工藝，主要用于鑄造硬幣和制作珠寶。為了在工作材料上產(chǎn)生精細(xì)的細(xì)節(jié)，所需的壓力是材料強(qiáng)度的五到六倍。在這個過程中不使用潤滑劑，因為它們可能被夾在模腔中，并且不可壓縮，防止完全復(fù)制模具的細(xì)節(jié)。

凈形鍛造（進(jìn)動鍛造）

鍛造業(yè)的現(xiàn)代趨勢是經(jīng)濟(jì)和更高的精度。金屬在空腔中變形，因此不會形成閃光，并且最終尺寸非常接近所需的部件尺寸。材料的浪費(fèi)最小，幾乎可以消除后續(xù)加工操作的需要。

該工藝使用的特殊模具比印模模具的精度更高，所用設(shè)備的容量也更高。鍛造所需的力很大。鋁和鎂合金更合適，盡管鋼也可以精密鍛造。典型的精密鍛造部件是齒輪，渦輪葉片，燃油噴嘴和軸承套。

由于工具和機(jī)器的成本非常高，精密鍛造優(yōu)于傳統(tǒng)鍛造，只有在生產(chǎn)量非常大的情況下。

鍛造力要求：

通過壓印 - 模鍛操作鍛造材料所需的鍛造力F可以通過該關(guān)系來確定

F = k。sf。一個

其中k是常數(shù)（其值可以從表2.1中獲得）sf是鍛造溫度下材料的流動應(yīng)力，A是包括閃光的鍛件的投影面積。

在大多數(shù)有色金屬和合金的熱鍛中，鍛造壓力通常在500MPa至1000MPa的范圍內(nèi)。

按鍛造

壓鍛，主要用于鍛造大部分金屬，使用液壓機(jī)獲得緩慢和擠壓作用，而不是像落錘鍛造那樣的一系列打擊。液壓機(jī)的連續(xù)作用有助于在整個工件深度上獲得均勻的變形。因此，在壓力鍛造中獲得的印痕更清潔。

壓彎鍛件通常需要比落錘鍛件更小的截面并且具有更大的尺寸精度。通常在壓制鍛造期間加熱模具以減少熱量損失，促進(jìn)更均勻的金屬流動并產(chǎn)生更精細(xì)的細(xì)節(jié)。

液壓機(jī)的容量范圍為5 MN至500 MN，但10 MN至100MN容量的壓力機(jī)更為常見。

鐓粗鍛造

鐓鍛涉及增加材料的橫截面，但代價是相應(yīng)的長度。鐓粗鍛造最初是為了以連續(xù)的方式制造螺栓頭而開發(fā)的，但目前它是所有鍛造工藝中使用最廣泛的。零件可能會鐓粗 - 在冷熱條件下由直徑達(dá)200 mm的棒材或棒材鍛造而成。鐓鍛部件的例子是緊固件，閥門，釘子和聯(lián)軸器。

該工藝使用在模具中具有一個或多個腔的拼合模具。在分開的模具分離時，加熱棒從一個腔移動到下一個腔。然后將分開的模具壓在一起以夾緊并且前進(jìn)工具（或柱塞）軸向抵靠桿前進(jìn)，使其鐓粗以完全填充模腔。在完成鐓鍛過程后，標(biāo)題工具返回并且可移動的分開的模具釋放庫存。

鐓粗機(jī)，稱為鐓鍛機(jī)，通常是水平作用的。

在設(shè)計鐓鍛鍛件時，必須遵循以下三條規(guī)則。

1.

在一次沖擊工具中可以鐓粗的無支撐桿的長度不應(yīng)超過桿直徑的3倍。否則會發(fā)生反擊。

2.

3.

如果鐓粗長度大于直徑的3倍，則腔直徑不得超過直徑的1.5倍。

4.

5.

如果鐓粗長度大于直徑的3倍，當(dāng)鐓粗直徑小于棒材直徑的1.5倍時，超出模具表面的未支撐坯料長度不得超過坯料直徑。

6.

軋輥鍛造

該過程用于減小圓形或扁平條的厚度，同時相應(yīng)地增加長度。通過該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品的實例包括片簧，軸和杠桿。

該過程在軋機(jī)上進(jìn)行，該軋機(jī)具有兩個半圓柱形輥，其略微偏心于旋轉(zhuǎn)軸。每個輥子上都有一系列成形槽。當(dāng)輥子處于打開位置時，加熱的棒料放置在輥子之間。隨著輥子旋轉(zhuǎn)半圈，桿逐漸被擠壓和成形。然后將棒裝入下一組較小的凹槽之間，并重復(fù)該過程直至達(dá)到所需的形狀和尺寸。

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