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重要机械零部件背后的工艺——锻造

重要机械零部件背后的工艺——锻造

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一般情况下,高负荷和苛刻工作条件的机械重要零件,除了可以轧制的简单形状、型材或焊接零件外,基本都使用锻造工件。

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。

通过锻造,可以消除金属和焊接孔的铸态松动,而且锻造件的机械性能通常优于相同材料的铸件。


锻造工艺的分类及特点

按照锻造温度,可以将锻造技术分为热锻、温锻和冷锻。

钢的开始再结晶温度约727℃,但行业普遍采用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,在室温下进行锻造的称为冷锻。

大多数行业的锻件都是采用热锻加工,温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造,温锻和冷锻工艺可实现有效节材。

按照生产工具不同,可以将锻造技术分成自由锻、模锻、碾环和特种锻造。

自由锻

自由锻指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。

自由锻采取的都是热锻方式。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。

自由锻都是以生产批量不大的锻件为主,采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工,获得合格锻件。


模锻

模锻指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,模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。

模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向,也代表了锻造技术水平的高低。

碾环

碾环指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件,也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。


特种锻造

特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式。这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。

例如,辊锻可以作为有效的预成形工艺,大幅降低后续的成形压力;楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件;径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

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。


在机械制造领域,汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型水压机立柱、高压缸、轧钢机轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、以及国防工业方面的火炮等对受力大、要求高的重要零件,均采用锻造生产。


因此,锻造生产广泛应用于冶金、矿山、汽车、拖拉机、收获机械、石油、化工、航空、航天、兵器等工业部门,就是在日常生活中,锻造生产亦具有重要位置。

从某种意义上说,锻件的年产量,模锻件在锻件总产量中所占的比例,以及锻造设备大小和拥有量等指标,在一定程度上可反映一个国家的工业水平。

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发布时间:2023-09-25 14:39:19