一般来说,除了可轧制的简单形状、型材或焊接件外,高负荷、工作条件恶劣的重要机械部件基本上都使用锻造工件。
锻造是利用锻造机械对金属坯料施加压力,产生塑性变形,获得具有一定机械性能、形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻件的力学性能通常优于同一材料的铸件,可以通过锻造消除金属和焊接孔的松动。
锻造工艺的分类及特点
锻造技术可根据锻造温度分为热锻、温锻和冷锻。
钢的开始再结晶温度约为727℃,但行业一般采用800℃作为划分线,热锻高于800℃;300℃~800℃之间称为温锻或半热锻,室温下锻造称为冷锻。
大多数行业的锻件采用热锻加工,温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等部件的锻造,温锻和冷锻工艺可实现有效的节材。
锻造技术可根据不同的生产工具分为自由锻造、模锻、滚环和特殊锻造。
自由锻
自由锻造是指在锻造设备的上下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料变形,获得所需几何形状和内部质量的锻件的加工方法。
自由锻采用热锻的方式。自由锻造的基本过程包括镦粗、拉长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移和锻造。
自由锻造主要生产小批量锻件,采用锻锤、液压机等锻造设备成型加工坯料,获得合格锻件。
模锻
模锻是指金属坯料在具有一定形状的锻模室内受压变形而获得的锻件,模锻一般用于生产重量小、批量大的零件。
模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻未来的发展方向,也代表了锻造技术水平。
碾环
滚环是指通过专用设备滚环机生产不同直径的环形零件,也用于生产汽车轮毂、火车轮等轮形零件。
特种锻造
特殊锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液体模锻等锻造方法。这些方法更适合生产某些特殊形状的零件。
例如,辊锻可作为有效的预成形工艺,大大降低后续成形压力;楔形横轧可生产钢球、传动轴等部件;径向锻造可生产大型桶、台阶轴等锻件。
锻造根据锻模的运动方式,可分为摆掷、摆旋锻、辊锻、楔横轧、滚环、斜轧等。
在机械制造领域,汽轮发电机轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型水压机柱、高压缸、轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承、国防工业火炮等重要部件均采用锻造生产。
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、武器等工业部门。锻造生产在日常生活中也起着重要的作用。
从某种意义上说,锻件的年产量、模锻件在锻件总产量中的比例、锻造设备的大小和所有权等指标可以在一定程度上反映一个国家的工业水平。
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