锻造工艺技术介绍
锻压——借助外力的作用,使金属坯料产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻压件。锻压属于体积成型。
锻造生产的重要性
机床制造工业 :主轴、传动轴、齿轮和切削刀具等都是由锻件制成的。
电力工业:水轮机主轴、透平叶轮、轮子、护环等均由锻件制成。
交通运输工业:机床上的锻压件重量占60%;汽车上的锻压件的重量占80%;轮船上的发动机曲轴和推力轴由锻制而成。
农业:拖拉机、收割机的主要零件也都是锻制成的,如拖拉机上就有560多种锻件。
日常生活用品:锤子、斧头、小刀、钢丝钳等亦均是锻制而成。
锻造分类
按加工方式分:自由锻、模锻、胎模锻 、特种锻造。除自由锻造外,其它两种均用到模具。
按变形温度分:热锻——温锻——冷锻。
根据工作时所受作用力的来源分 :手工锻造、机器锻造。
自由锻(胎模锻):工艺灵活、工具简单、锻件精度差、生产效率低、操作水平要求高;适于单件小批量生产。利用冲击力或压力使加热好的金属在上、下抵铁之间产生变形。工艺特点:坯料变形时,除与上、下抵铁或其它辅助工具接触部分表面外,都是自由表面,变形不受限制。
模锻:工艺定型、生产效率高、工具复杂、锻件精度高,专用设备多。适于批量生产
特种锻造:专用设备、生产效率高,只能生产某一类型的产品;适于大批量生产。如热挤压,辊锻,精密锻造。
锻模设计简介
在自由锻备上采用活动模具成型锻件的方法称为胎模锻。锻件尺寸精度高于自由锻;设备比模锻简单。但人力操作胎模劳动强度大。适应于小型锻件小、中批量生产。
锻造加工特点
优点:
1、能改善金属的组织,提高金属的机械性能;
2、提高材料的利用率和经济效益(节省材料和切削加工工时);
3、具有较高的劳动生产率
缺点:
1、不能获得形状复杂的锻件;
2、初次投资费用高(设备、模具、厂房);
3、生产现场劳动条件差。
锻造工艺的主要生产工序
(1)下料:将原材料切割成所需尺寸的坯料。
(2)加热:提高金属的塑性,降低变形抗力,便于模锻成形。
(3)模锻:得到所需锻件的形状和尺寸。
(4)切边或冲孔:切去飞边或冲掉连皮。
(5)热校正或热精压:使锻件形状和尺寸更准确。
(6)在砂轮上磨毛刺:切边所剩下的毛刺。
(7)热处理:保证合适的硬度和力学性能,常用正火和调质。
(8)清除氧化皮:常用喷砂、喷丸、滚筒抛光、酸洗等方法。
(9)冷校正和冷精压:进一步提高锻件精度,降低表面粗糙度
(10)检查锻件。
锻造用坯料一般为棒、板、管状的黑色金属、有色金属和贵金属。下料:把型材切割成所需的长度。是自由锻和模锻的第一道工序。不同的下料方式,直接影响着锻件的精度、材料的消耗、模具与设备的安全以及后续工序过程的稳定。
传统的下料方法的下料品质均不太理想,断口不齐,坯料的长度与品质重复精度低。
离子束切割、电火花线切割等新型下料方法,能锯切很硬的材料,剪切品质很好,但成本高,不宜用于大批量生产。
金属带锯下料既能得到高的下料精度,又能适应大批量生产。