锻造锻件时金属塑性成形的分类

锻造是金属材料塑性成形加工的重要方法之一,在现在制造业中占有重要的地位。锻件内部组织细小均匀、力学性能好,零件使用寿命高,锻造生产具有劳动生产率高、形成的锻造毛坯加工余量小、材料利用率高、节省材料等特点,广泛应用于冶金、机械、能源、骑车、宇航、船舶、军工、仪器仪表、电器、化工、日用五金等工业部门。

按照金属塑性成形的特点,一般将金属塑性加工分为体积成形和板料成形两大类,每类成形方法又包括各种的加工方法,形成各自的工艺领域。

一、体积成形

体积成形时在塑性变形过程中依靠坯料体积的转移和分配来实现的。这类成形又可分为一次加工和二次加工。

1.一次加工

一次加工是冶金工业部门生产管材、板材、棒材、线材、型材等的加工方法,其塑性加工的主要方法有轧制、挤压和拉拔等。在这类成形过程中,金属变形区的形状随时间是不变的,属于稳定的变形过程,适用于大批量生产。一般大型钢厂的产品均以一次加工为主,一次加工可生产出各种形状的型材。

2.二次加工

二次加工是为机械制造工业领域提供零件或毛坯的加工方法。这类加工方法包括自由锻造、模锻及特种锻造,一般统称为锻造,主要包括以下几种成形方法。

自由锻造。自由锻造是在锻锤或压力机上,借助简单的工具,如锤、砧、型砧、摔子、冲子、垫环等对铸锭或棒材进行镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲等操作,生产零件或毛坯的加工方法。自由锻造的特点是锻件的加工余量大,生产效率低,锻件力学性能和表面质量受自由锻操作人员技术水平的影响较大。自由锻造适合于单件、小批量和大型锻件的锻造。自由锻根据锻件质量的大小可选用空气锤、蒸气·空气锤或水压机等自由锻设备。

自由锻造时还可以借助简单的模具进行锻造,称为胎模锻。胎模锻是在自由锻设备上使用可移动的模具生产锻件的方法。它是介于自由锻和模锻之间的一种锻造方法。锻件的形状和尺寸由胎模模具保证,因此胎模锻锻件尺寸精度高,变形均匀,流线分布合理,锻件表面质量较高,锻造效率高,能锻造出形状比较复杂的锻件,胎模段是通过人工搬模和翻模,锻造时操作者劳动强度较大。

模锻。模锻是将金属坯料放在锻造机上具有一定形状和尺寸的模腔中,在锻锤的打击或压力作用下使其产生塑性变形,获得与模腔形状和尺寸相同的锻件或零件的加工方法,锻模的上、下模块分别固紧在锤头和砧座上,模锻件加工余量小,只需少量的机械加工或不加工。模锻可分为开式模锻和闭式模锻。由于金属成形是在一定的型腔内成形,因而模锻件外形和尺寸精度高,生产效率高,锻件内部组织均匀,锻件与锻件之间的性能变化范围小,锻件的形状和尺寸主要是靠模具保证,受模锻操作者技术水平的影响较小,模锻常用的设备有模锻锤、曲柄压力机、液压机、平锻机等。模锻生产必须借助二模锻设备和模具,对于曲柄压力机和液压机上模锻,模锻时还常需要配置自由锻或辊锻等设备制坯。模锻设备投资费用大,不适合单件和小批量锻件的生产,适用于大批量或机械化锻件的生产。

特种锻造有些锻件采用专用设备锻造可以大幅度地提高生产率,锻件的尺寸、形状、性能等可以得到较好的保证。如螺钉、螺栓的生产采用镦头机和搓丝机,生产效率成倍地增长。利用摆动辗压生产盘形件或杯形件,可以节省设备吨位。利用旋转锻造生产棒材,其表面质W高,生产效率也较其他设备高,操作方便。特种锻造有一定的局限性,其锻造设备只能生产某一类型的产品,因此适合于生产批镇大的锻件或零件生产。

打开APP阅读更多精彩内容