【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鍛造工藝概要 鍛造是利用金屬材料的可塑性，借助外力 (加壓設(shè)備 )和工模具的作用，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部變形而形成所需要的形狀、尺寸和一定組織性能鍛件的加工方法。 鍛造按所用工具與模具的安置情況的不同可分為自由鍛、胎模鍛、模鍛等類型；按加工溫度可分為熱鍛、溫鍛、冷鍛、等溫鍛等類型。 a)自由鍛 b)胎模鍛 c)模鍛鍛造的生產(chǎn)方式鍛造的生產(chǎn)方式鍛造的生產(chǎn)方式鍛造的生產(chǎn)方式胎模鍛 胎模鍛 是在自由鍛設(shè)備上使用胎模生產(chǎn)模鍛件的工藝方法。胎模鍛一般采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中成形?！　√ツ５姆N類較多，主要有 扣模 、 筒模 及 合模 三種。扣模 扣模用來(lái)對(duì)坯料進(jìn)行全部或局部扣形，以生產(chǎn)長(zhǎng)桿非回轉(zhuǎn)體鍛件。也可以為合模鍛造進(jìn)行制坯。用扣模鍛造時(shí)，坯料不轉(zhuǎn)動(dòng)鍛造的生產(chǎn)方式胎模鍛筒模主要用于鍛造齒輪、法蘭盤(pán)等 盤(pán)類 鍛件。組合筒模 (圖 3—23c) 由于有兩個(gè)半模 (增加一個(gè)分模面 )的結(jié)構(gòu)，可鍛出形狀更復(fù)雜的胎模鍛件，擴(kuò)大了胎模鍛的應(yīng)用范圍。鍛造的生產(chǎn)方式胎模鍛合模由上模和下模組成，并有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度較高的非回轉(zhuǎn)體鍛件。 合模鍛造的生產(chǎn)方式名 稱 特 點(diǎn)熱鍛 終鍛溫度高于再結(jié)晶溫度，工作溫度高于模具溫度溫鍛 介于熱鍛和冷鍛溫度之間的加熱鍛造冷鍛 指在室溫進(jìn)行的或低于工件再結(jié)晶溫度的鍛造等溫鍛 模具帶加熱和保溫裝置，成形時(shí)模具與坯料等溫模鍛按成形溫度分類表熱鍛工藝過(guò)程 鍛造的生產(chǎn)方式鍛造的生產(chǎn)方式(1)自由鍛、胎模鍛、模鍛 都是通過(guò)金屬體積的轉(zhuǎn)移和分配來(lái)獲得毛坯的加工方法。為使金屬有較好的塑性，一般都在熱態(tài)下加工。 (2)軋制 利用金屬坯料與軋輥接觸表面的摩擦力，使金屬坯料截面積減小、長(zhǎng)度增加的加工方法稱為軋制。 (3)拉拔 金屬坯料在拉力作用下，通過(guò)拉拔模?？资菇孛婵s小、長(zhǎng)度增加的加工方法稱為拉拔。 (4)擠壓 將金屬坯料放人擠壓模內(nèi)，使其受壓并被擠出?？住a(chǎn)生變形的加工方法稱為擠壓。鍛造的生產(chǎn)方式鍛造特點(diǎn)(1)金屬材料經(jīng)過(guò)鍛壓后，改善組織， 提高力學(xué)性能 。(2)鍛件材料利用率高，流線分布合理，工件強(qiáng)度高。 (3)用軋、拉、擠、壓等加工方法制得的坯料或零件具有力學(xué)性能好、表面光潔、精度高、剛度大等特點(diǎn)，可做到少切削、無(wú)切削。 (4)除自由鍛外，其他鍛壓加工容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，具有較高的生產(chǎn)率，其中尤以軋制、拉拔、擠壓等工藝最為明顯。 鍛造加工的適用范圍(1)發(fā)動(dòng)機(jī) :曲軸、連桿、連桿蓋、凸輪軸、進(jìn)排氣閥門(mén)等。(2)前懸架 :上懸臂架、下懸臂架、轉(zhuǎn)向橫拉桿球鉸接頭等。(3)前橋 :轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂等。(4)轉(zhuǎn)向 :轉(zhuǎn)向扇形軸、轉(zhuǎn)向搖臂、變速器等。(5)后橋 :后車(chē)軸、外殼末端。(6)驅(qū)動(dòng)軸 :驅(qū)動(dòng)軸、十字軸、軸叉、 TM齒輪。(7)差速器 :主動(dòng)小齒輪、環(huán)齒輪、凸緣叉。(8)等速萬(wàn)向節(jié)、半軸齒輪軸、軸承外座圈、內(nèi)軸承座圈。 金屬的鍛造性能 金屬的鍛造性能 (可鍛性 )是衡量材料經(jīng)受塑性成形加工，獲得優(yōu)質(zhì)鍛件難易程度的一項(xiàng)工藝性能。金屬鍛造性能的優(yōu)劣，用金屬的塑性變形能力和到變形抗力兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。金屬的鍛造性能影響鍛壓性能的主要因素是金屬的本質(zhì)和變形條件1．金屬本質(zhì)的影響（ 1）化學(xué)成分 純金屬的鍛壓性能比其合金好。碳素鋼隨含碳量增加，鍛壓性能變差。合金鋼中合金元素種類和含量越多，鍛壓性能越差。特別是加入能提高高溫強(qiáng)度的元素（如鎢、鉬、釩、鈦等）后，鍛壓性能更差。（ 2）組織結(jié)構(gòu) 固溶體的鍛壓性能較好，尤其是奧氏體，塑性好，變形抗力小，鍛壓性能好?；衔铮ㄈ鐫B碳體等）鍛壓性能很差。單相組織的鍛壓性能比多相組織好。鑄態(tài)組織中晶粒細(xì)小而均勻的組織的鍛壓性能比柱狀組織及粗晶粒組織好。金屬的鍛造性能影響鍛壓性能的主要因素是金屬的本質(zhì)和變形條件2．變形條件的影響（ 1）變形溫度 在不產(chǎn)生過(guò)熱的條件下，提高金屬變形溫度，可使原子動(dòng)能增加，結(jié)合力減弱，塑性增加，變形抗力減小。高溫下再結(jié)晶過(guò)程很迅速，能及時(shí)克服冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象。因此，適當(dāng)提高變形溫度可改善金屬鍛壓性能。（ 2）變形速度 變形速度即單位時(shí)間內(nèi)的變形量，隨著變形速度的提高，金屬的冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象不能通過(guò)回復(fù)和再結(jié)晶及時(shí)克服，使塑性下降，變形抗力增加，鍛壓性能變差。但是，當(dāng)變形速度超過(guò)臨界值 C后，由于塑性變形的熱效應(yīng)，使金屬溫度升高，加快了再結(jié)晶過(guò)程，使塑性增加，變形抗力減小。變形速度越高，熱效應(yīng)越明顯。生產(chǎn)小除高速錘鍛造和高能成形外，常用的鍛造設(shè)備都不可能超過(guò)臨界變形速度。因此，塑性較差的金屬（如高合金鋼等）或大型鍛件，宜采用較小的變形速度，以防鍛裂坯料。（ 3）應(yīng)力狀態(tài) 用不同的鍛壓方法使金屬變形時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力大小和性質(zhì)（壓或拉）是不同的，甚至在同一變形方式下，金屬內(nèi)部不同部位的應(yīng)力狀態(tài)也可能不同。實(shí)踐證明，三向受壓時(shí)金屬的塑性最好，出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)則塑性降低。這是因?yàn)樵谌驂簯?yīng)力狀態(tài)下，金屬中的某些缺陷難以擴(kuò)展，而拉應(yīng)力的出現(xiàn)使這些缺陷易于擴(kuò)展，從而易導(dǎo)致金屬的破壞。常用鍛造方法的綜合比較表概述 自由鍛是利用 沖擊力 或 壓力 使金屬在上下兩個(gè) 抵鐵 之間產(chǎn)生變形，從而獲得所需形狀及尺寸的 鍛件 。 特點(diǎn)： 自由鍛生產(chǎn)所用工具簡(jiǎn)單，具有較大的通用性，因而它的應(yīng)用范圍較為廣泛。可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及 1 kg到 300 t。在重型機(jī)械中，自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的惟一成形方法。 自由鍛所用設(shè)備： 根據(jù)它對(duì)坯料施加外力的性質(zhì)不同，分為鍛錘 和 液壓機(jī) 兩大類。216。鍛錘 是依靠產(chǎn)生的沖擊力使金屬坯料變形，但由于 能力有限，故只用來(lái)鍛造中、小型鍛件。216。液壓機(jī) 是依靠產(chǎn)生的壓力使金屬坯料變形。其中，水 壓機(jī)可產(chǎn)生很大的作用力，能鍛造質(zhì)量達(dá) 300 t 的鍛件，是重型機(jī)械廠鍛造生產(chǎn)的主要設(shè)備。二、自由鍛二、自由鍛（一）自由鍛工序 自由鍛的工序可分為 基本工序 、 輔助工序 和 精整工序 三大類。　 (1)基本工序 它是使金屬坯料實(shí)現(xiàn)主要的變形要求，達(dá)到或基本達(dá)到鍛件所需形狀和尺寸的工序?！?(2)輔助工序是指進(jìn)行基本工序之前的預(yù)變形工序。如倒棱、壓肩等?！?(3)精整工序它是在完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸及位置精度的工序。二、自由鍛名稱 坯料變形 適用范圍鐓粗 坯料高度減小、橫截面積增大餅塊、盤(pán)套類鍛件的生產(chǎn)自由鍛生產(chǎn)中最常用的工序拔長(zhǎng) 坯料橫截面積減小、長(zhǎng)度增大軸類、桿類鍛件的生產(chǎn)為達(dá)到規(guī)定的鍛造比和改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，拔長(zhǎng)經(jīng)常與鐓粗交替反復(fù)使用沖孔 使坯料具有通孔或盲孔 通孔或盲孔 環(huán)類件，沖孔后還應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)孔工作彎曲 使坯料軸線產(chǎn)生一定曲率扭轉(zhuǎn) 坯料的一部分相對(duì)于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度錯(cuò)移 坯料的一部分相對(duì)于另一部分平移錯(cuò)開(kāi)生產(chǎn)曲拐或曲軸類鍛件所必須的工序切割 分割坯料或去除鍛件余量自由鍛基本工序返回二、自由鍛自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性的一般原則：（ 1）鍛件上應(yīng)避免楔形、曲線形、錐形等傾斜結(jié)構(gòu) （ 2)圓柱體與圓柱體曲面交接處鍛造很困難，應(yīng)改成平面與圓柱體交接或平面與平面交接較為合理。（ 3)帶加強(qiáng)筋和表面小凸臺(tái)的鍛件，結(jié)構(gòu)上是不允許的。（ 4)對(duì)于橫截面有急劇變化或形狀復(fù)雜的鍛件，可將其設(shè)計(jì)成幾個(gè)簡(jiǎn)單件鍛制成形后，再用焊接或機(jī)械連接方式構(gòu)成整體組合件。（二）自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性概述 模鍛是使金屬坯料在沖擊力或壓力作用下，在鍛模模膛內(nèi)變形，從而獲得鍛件的工藝方法?！　?特點(diǎn) ：由于金屬是在模膛內(nèi)變形，其流動(dòng)受到模壁的限制，因而模鍛生產(chǎn)的鍛件尺寸精確、加工余量較小、結(jié)構(gòu)可以較復(fù)雜，而且生產(chǎn)率高?！　?適用 ：模鍛生產(chǎn)廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)和國(guó)防工業(yè)中。 模鍛按使用的設(shè)備不同分為：錘上模鍛、曲柄壓力機(jī)上模鍛、摩擦壓力機(jī)上模鍛、胎模鍛等。二、模鍛 (1) 錘上模鍛 蒸汽 空氣模鍛錘