一般情況下,高負(fù)荷和苛刻工作條件的機(jī)械重要零件,除了可以軋制的簡單形狀、型材或焊接零件外,基本都使用鍛造工件。
鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。
通過鍛造,可以消除金屬和焊接孔的鑄態(tài)松動(dòng),而且鍛造件的機(jī)械性能通常優(yōu)于相同材料的鑄件。
鍛造工藝的分類及特點(diǎn)
按照鍛造溫度,可以將鍛造技術(shù)分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。
鋼的開始再結(jié)晶溫度約727℃,但行業(yè)普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛;在300~800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛,在室溫下進(jìn)行鍛造的稱為冷鍛。
大多數(shù)行業(yè)的鍛件都是采用熱鍛加工,溫鍛和冷鍛主要用于汽車、通用機(jī)械等零件的鍛造,溫鍛和冷鍛工藝可實(shí)現(xiàn)有效節(jié)材。
按照生產(chǎn)工具不同,可以將鍛造技術(shù)分成自由鍛、模鍛、碾環(huán)和特種鍛造。
自由鍛
自由鍛指用簡單的通用性工具,或在鍛造設(shè)備的上、下砧鐵之間直接對(duì)坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。
自由鍛采取的都是熱鍛方式。自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等。
自由鍛都是以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主,采用鍛錘、液壓機(jī)等鍛造設(shè)備對(duì)坯料進(jìn)行成形加工,獲得合格鍛件。
模鍛
模鍛指金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件,模鍛一般用于生產(chǎn)重量不大、批量較大的零件。
模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是模鍛的未來發(fā)展方向,也代表了鍛造技術(shù)水平的高低。
碾環(huán)
碾環(huán)指通過專用設(shè)備碾環(huán)機(jī)生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件,也用來生產(chǎn)汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。
特種鍛造
特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方式。這些方式都比較適用于生產(chǎn)某些特殊形狀的零件。
例如,輥鍛可以作為有效的預(yù)成形工藝,大幅降低后續(xù)的成形壓力;楔橫軋可以生產(chǎn)鋼球、傳動(dòng)軸等零件;徑向鍛造則可以生產(chǎn)大型的炮筒、臺(tái)階軸等鍛件。
根據(jù)鍛模的運(yùn)動(dòng)方式,鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。
在機(jī)械制造領(lǐng)域,汽輪發(fā)電機(jī)軸、轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片、護(hù)環(huán)、大型水壓機(jī)立柱、高壓缸、軋鋼機(jī)軋輥、內(nèi)燃機(jī)曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國防工業(yè)方面的火炮等對(duì)受力大、要求高的重要零件,均采用鍛造生產(chǎn)。
因此,鍛造生產(chǎn)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、汽車、拖拉機(jī)、收獲機(jī)械、石油、化工、航空、航天、兵器等工業(yè)部門,就是在日常生活中,鍛造生產(chǎn)亦具有重要位置。
從某種意義上說,鍛件的年產(chǎn)量,模鍛件在鍛件總產(chǎn)量中所占的比例,以及鍛造設(shè)備大小和擁有量等指標(biāo),在一定程度上可反映一個(gè)國家的工業(yè)水平。