(完整版)主要锻造方法的工艺特点
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锻造的特点锻造是一种利用锻压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、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。
锻造的分类变形温度按变形温度,锻造又可分为热锻(锻造温度高于坯料金属的再结晶温度)、温锻(锻造温度低于金属的再结晶温度)和冷锻(常温)。
钢的开始再结晶温度约为727℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300~800℃之间称为温锻或半热锻。
坯料的移动方式根据坯料的移动方式,锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
1、自由锻。
利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁(砧块)间产生变形以获得所需锻件,主要有手工锻造和机械锻造两种。
2、模锻。
模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件,又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。
3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边,材料的利用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。
由于没有飞边,锻件的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。
但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。
锻模的运动方式根据锻模的运动方式,锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。
摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。
为了提高材料的利用率,辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。
与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的,它的优点是与锻件尺寸相比,锻造力较小情况下也可实现形成。
包括自由锻在内的这种锻造方式,加工时材料从模具面附近向自由表面扩展,因此,很难保证精度,所以,将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制,就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。
锻件的主要知识点总结一、锻件的分类1. 按成形温度可分为冷锻件、温锻件和热锻件。
冷锻件是在常温下进行锻造,温锻件是在介于常温和热锻温度之间进行锻造,热锻件是在高温下进行锻造。
2. 按成形方式可分为自由锻造、模具锻造和特殊锻造。
自由锻造是指将金属坯料放置于锻压机上,由工人进行手工锻造;模具锻造是指使用模具将金属坯料进行成形;特殊锻造主要包括滚锻、环锻、精密锻造等。
3. 按加工方法可分为手工锻造、机械锻造和液压锻造。
手工锻造是最早的锻造方式,机械锻造是使用简单的机械设备进行锻造,液压锻造是使用液压机进行锻造。
二、锻件的工艺特点1. 优良的力学性能:由于锻造过程中金属的晶粒得到再排列和加密,使得锻件具有良好的力学性能,如高强度、高韧性、高硬度等。
2. 精度高:锻件具有较高的精度和表面光洁度,适合进行后续的精密加工。
3. 成本低:相比其他金属加工工艺,锻件的成本相对较低,而且可以进行批量生产。
4. 环保:锻造过程中不产生废气、废水和废渣,符合环保要求。
5. 可塑性好:金属在一定温度下进行锻造时,具有良好的塑性,可以得到各种形状和尺寸的工件。
三、锻件的生产设备1. 锻造设备:主要包括冲压机、锻造机床、冷、热镦机、滚锻机、轧制机等。
2. 辅助设备:包括加热设备、冷却设备、清洁设备、检测设备等。
3. 材料处理设备:包括金属切割机、金属成形机、热处理设备等。
四、锻件的现状与发展趋势1. 现状:随着工业化进程的加快,锻件在航空、汽车、机械和船舶等领域的需求不断增加,市场前景广阔。
中国是世界上最大的锻件生产国,生产规模和技术水平在不断提高。
2. 发展趋势:随着科技的不断进步,锻件制造技术将向精密化、自动化和智能化方向发展,提高生产效率和产品质量。
另外,节能环保和绿色制造也将成为锻件产业的发展趋势。
综上所述,锻件作为一种重要的金属加工工艺,在制造业中具有十分重要的地位。
通过本文的总结,读者对锻件的分类、工艺特点、生产设备和现状及发展趋势有了更为全面的了解,希望能够对相关行业的从业人员和学习锻件技术的同学有所帮助。
常用锻造方法及特点金属毛坯锻前加热的目的是提高金属塑性、降低变形抗力、使之易于流动成形并获得良好的锻后组织,锻前加热对提高锻造生产率,保证锻件质量以及节约能耗等都有直接的影响。
一、锻前加热的目的是什么,二、自由锻工序有哪些,制订自由锻工艺规程的主要内容和步骤是什么, 自由锻工序分为基本工序、辅助工序和修整工序。
基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转;辅助工序有压钳口、倒棱和压痕等;修整工序有校正、滚圆、平整等。
制订自由锻工艺规程的主要内容和步骤如下:(1)绘制锻件图:锻件图是在零件图的基础上,考虑切削加工余量、锻件公差、工艺余块等所绘制的图样。
(2)选择锻造工序:确定锻造工序的依据是锻件的形状、尺寸、技术要求和生产数量等。
(3)确定坯料质量和尺寸:坯料有铸锭和型材两种,前者用于大、中型锻件,后者用于中、小型锻件。
(4)选择锻造设备:应根据坯料的种类、质量以及锻造基本工序、设备的锻造能力等因素,并结合工厂现有设备条件综合确定锻造设备。
三、何为模型锻造,常用的模型锻造设备有哪些,与自由段相比,模型锻造有何特点, 模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并充满模膛而获得锻件的方法。
常用模锻设备有模锻锤、热模锻压力机、平锻机和摩擦压力机等。
与自由锻相比,模锻件尺寸精度高,机械加工余量小,锻件的纤维组织分布更为合理,可进一步提高零件的使用寿命。
模锻生产率高,操作简单,容易实现机械化和自动化。
但设备投资大,锻模成本高,生产准备周期长,且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制,因而适用于中、小型锻件(一般,150 kg)的成批和大量生产。
四、绘制模锻件图时应考虑的主要问题有哪些,绘制模锻件图时应考虑的主要问题如下:1)选择分模面:一般按以下原则确定:?应保证锻件从模膛中顺利取出,故分模面一般应选取在锻件最大尺寸的截面上;?应使分模面处上、下模膛外形一致,以便能及时发现错模;?应使模膛浅而宽,以利于金属充满模膛;?应保证锻件上所加余块最少。
1.体积成形(锻造、热锻):利用外力,通过工具或模具使金属毛坯产生塑性变形,发生金属材料的转移和分配,从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量的毛坯或零件的一种加工方法。
2.自由锻:只用简单的通用性工具,或在锻压设备的上、下砧间直接使坯料成形而获得所需锻件的方法。
特点:1、工具简单,通用性强,操作灵活性大,适合单件和小批锻件,特别是特大型锻件的生产。
2、工具与毛坯部分接触,所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备小得多,适应与锻造大型锻件。
3、锻件精度低,加工余量大,生产效率低,劳动强度大3.模锻:利用模具使坯料变形而获得锻件的锻造方法。
通过冲击力或压力使毛坯在一定形状和尺寸的锻模模腔内产生塑性模锻特点:(1)锻件形状较复杂,尺寸精度高; (2)切削余量小,材料利用率高,模锻件成本较低;(3)与自由锻相比,操作简单,生产率高;(4) 设备投资大,锻模成本高,生产准备周期长,且模锻件受到模锻设备吨位的限制,适于小型锻件的成批和大量生产。
变形获得锻件4.锻造工艺流程:备料---加热---模锻---切边、冲孔—热处理—酸洗、清理---校正5.锻造用料:碳素钢和合金钢、铝、镁、铜、钛等及其合金。
材料的原始状态:棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。
6.一般加热方法:可分为燃料(火焰)加热和电加热两大类。
7.钢在加热时的常见缺陷:氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹8.自由锻主要工序:镦粗、拔长、冲孔、扩孔9.使坯料高度减小,横截面增大的成形工序称为镦粗。
镦粗分类:完全镦粗、端部镦粗、中间镦粗10.镦粗的变形分析:难变形区、大变形区、小变形区11.镦粗工序主要质量问题:①锭料镦粗后上、下端常保留铸态组织②侧表面易产生纵向或呈45度方向的裂纹③高坯料镦粗时常由于失稳而弯曲。
防止措施: 1、使用润滑剂和预热工具 2、采用凹形毛坯 3、采用软金属垫 4、采用叠镦和套环内镦粗 5、采用反复镦粗拔长的锻造工艺12.使坯料横截面积减小而长度增加的成形工序叫拔长13.在坯料上锻制出透孔或不透孔的工序叫冲孔14.冲孔的质量分析:走样、裂纹、孔冲偏15.减小空心坯料壁厚而增加其内、外径的锻造工序叫扩孔16.采用一定的工模具将坯料弯成所规定的外形的锻造工序称为弯曲17.扭转是将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的锻造工序18.按成形方法的不同,模锻工艺可分为开式模锻、闭式模锻、挤压和顶镦四类19.模具形状对金属变形流动的影响:⑴控制锻件的最终形状和尺寸⑵控制金属的流动方向⑶控制塑性变形区⑷提高金属的塑性⑸控制坯料失稳提高成形极限20.开式模锻变形过程:第Ⅰ阶段是由开始模压到金属与模具侧壁接触为止;第Ⅰ阶段结束到金属充满模膛为止是第Ⅱ阶段;金属充满模膛后,多余金属由桥口流出,此为第Ⅲ阶段。
模型锻造的工艺特点
1.热加工加工方法
锻造是一种热加工加工方法,这意味着原材料需要经过加热处理才能形成所需的物理形态。
加热可以增加材料的塑性和可变形性,使之更容易塑形成所需的形态。
2.增加密度和强度
模型锻造可以通过挤压和压缩等方式增加材料的密度和强度。
在锻造过程中,原材料被有针对性地加工形成所需形态,同时也会产生变形和重塑,增加了材料的密度和强度。
3.成形精度高
锻造过程具有非常高的成形精度,因为锻造是一种有针对性的加工方法,可以精确地控制形态和尺寸,相比较其他的加工方法,模型锻造可以做到更高的精度。
4.耐腐蚀性能优良
锻造所形成的材料,其表面平整、工件成形完美、尺寸精度较高,同时内部空隙也很少,这使得它具有更高的耐腐蚀性能,尤其是在制造船舶、化工、压力容器等对耐腐蚀性能要求较高的行业中应用广泛。
5.适用性广泛
锻造工艺适用于各种类型和形状的材料,包括铸造、锻造之后的材料等,还可以通过在锻造过程中利用多种不同的工具和设备来形成所需的物理形态,提高了材料的生产和加工的灵活性和适应性。