锻造的分类、特点及所用设备
发布时间: 2023-10-19 14:21:24
新闻来源: 哈尔滨锻造
锻造的分类、特点及所用设备
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。
根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。
自由锻造的特点：
改善组织结构，提高力学性能。通过锻打，金属内部粗晶结构被打碎：气孔、缩孔、裂纹等缺陷被压合，提高致密性，金属的纤维流线在锻件截面上合理分布，提高了金属的力学性能。
成本低，经济性合理。锻压设备、工具通用性好，生产准备周期短，便于更换产品。
工艺灵活，适应性强。
锻件尺寸精度低。
自由锻主要应用于单件小批、形状不太复杂、尺寸精度要求不高的锻件及一些大型锻件的生产。
自由锻的设备：
空气锤结构简单，操作灵活，维修方便但锤击力较小
水压机，水压机是在静压力下使坯料产生塑性变形，工作平稳，噪音小、工作条件好，产生较大压力，但设备庞大、结构复杂、价格昂贵。
两种设备都无过载损坏问题，但若设备吨位选择过小，则锻件内部锻不透，且生产率低，反之，若设备吨位选择过大，则浪费人力财力。
锻造设备的选择主要与变形面积、锻件材质和变形温度等因素有关。
可用于墩粗拔长冲孔扩孔弯曲错移等
始锻温度的确定：在不出现过热、过烧等加热缺陷前提下，应尽量提高始锻温度，使金属具有良好的可锻性。始锻温度一般控制在固相线以下150-250℃。
模锻分为开式模锻和闭式模锻
模锻定义：将加热好的坯料放在固定于模锻设备上的模具内进行锻造的方法称为模锻。模锻是使用专用锻模进行锻造来获得所需形状和尺寸锻件的主要工艺方法。
模锻的特点是：在锻压机作用下，坯料在锻模型腔中被迫塑性流动成型，从而获得比自由锻质量更好的锻件。
模锻特点：
优点：
生产率高。
锻件形状较复杂，尺寸精度高。
机械加工余量小，材料利用率高。
可是流线分布更为合理，提高零件使用寿命。
生产过程操作简便，劳动强度低。
批量生产后，其成本低。
缺点：
设备投资大。
生产准备周期长。
锻模成本高，且寿命较低。
工艺灵活性不如自由锻。
开式模锻是变形金属的流动不完全受模腔限制的一种锻造方式，开式模锻时，多余的金属沿垂直于作用力的方向流动形成毛边。
开式模锻四个阶段：1.自由变形或墩粗阶段。2.形成毛边阶段。3.充满型槽阶段。4.锻足或打靠阶段。开式模锻中飞边金属的损耗较大，通常飞边占锻件质量的10-50％。
闭式模锻又称无飞边模锻。
优点：1.减少飞边损耗2.节省切边设备。3.有利于金属充满型腔。4.闭式模锻时金属处于明显的三向压力状态，有利于低塑性材料的成型。
闭式模锻所需的必要条件：1.坯料体积准确。2.坯料形状合理，并能在摸膛内准确定位。
3.能够较准确的控制打击能量或模压力。4.有简便的取件措施或顶料机构。
由于有上述这些必要条件，闭式模锻的使用受到限制。适用范围是轴对称或近似对称变形。
