模型鍛造是使金屬坯料在上、下鍛模的模膛內被迫塑性流動成型,從而獲得與模膛形狀相符的鍛件,簡稱模鍛。按照鍛模的固定類型,可分為固定模鍛造和胎模鍛造兩種。


1. 固定模鍛(duan)造


  如圖3-1所示(shi),鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)(mo)由(you)上(shang)(shang)(shang)模(mo)(mo)(mo)和下模(mo)(mo)(mo)組成,分別固定在模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)的錘(chui)頭和砧(zhen)座上(shang)(shang)(shang),上(shang)(shang)(shang)、下模(mo)(mo)(mo)的對準主要是用模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)(duan)造時,加熱(re)好的坯(pi)料(liao)放在下模(mo)(mo)(mo)膛(tang)中,錘(chui)頭帶動(dong)上(shang)(shang)(shang)模(mo)(mo)(mo)進行鍛(duan)(duan)擊,使金屬流(liu)動(dong)并(bing)充滿(man)模(mo)(mo)(mo)膛(tang)而形成鍛(duan)(duan)件(jian),多(duo)余的金屬被(bei)壓(ya)入飛邊槽內(nei)形成飛邊,模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切(qie)除(chu)。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)鍛形狀復(fu)雜的零件時,需(xu)要用開有幾個模(mo)(mo)膛的多模(mo)(mo)膛進行模(mo)(mo)鍛,使坯料在幾個模(mo)(mo)膛中(zhong)逐步成(cheng)型,最后在終鍛模(mo)(mo)膛中(zhong)鍛成(cheng)所需(xu)形狀。


 固定模鍛造設備除了模鍛錘外,還有(you)各種壓力機。


 固定模(mo)鍛(duan)造具有(you)生(sheng)產率(lv)高、鍛(duan)件質量好(hao)、形狀可以(yi)較復雜以(yi)及(ji)節省金屬材料等優點,是模(mo)鍛(duan)的(de)(de)(de)基本(ben)方法。但是它需要昂(ang)貴的(de)(de)(de)模(mo)鍛(duan)設(she)(she)備(bei)和(he)鍛(duan)模(mo),鍛(duan)件的(de)(de)(de)大(da)小受到模(mo)鍛(duan)設(she)(she)備(bei)噸位的(de)(de)(de)限制。因(yin)此僅(jin)適用于大(da)批量生(sheng)產中、小型鍛(duan)件,一般在150kg以(yi)下。



2. 胎(tai)模鍛造


 如圖3-2所示,模鍛時(shi),下(xia)模放在下(xia)砧座上(shang),加熱的坯(pi)料放在下(xia)模膛(tang)內(nei),依(yi)靠(kao)導銷定位把(ba)上(shang)模合上(shang),用錘(chui)頭鍛擊上(shang)模而使鍛件成(cheng)型(xing)。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛(duan)造是在自由(you)鍛(duan)設(she)(she)備(bei)上(shang)進(jin)(jin)行的,不需要(yao)模(mo)鍛(duan)設(she)(she)備(bei),所用鍛(duan)模(mo)也較簡單(dan),生(sheng)(sheng)產(chan)率(lv)較高,鍛(duan)件質量(liang)較好,能節(jie)省金屬,降低成本。但(dan)一般胎模(mo)鍛(duan)造時,上(shang)、下模(mo)要(yao)人(ren)工搬動,勞動強度大,影(ying)響生(sheng)(sheng)產(chan)率(lv)進(jin)(jin)一步(bu)提高,故在中、小批生(sheng)(sheng)產(chan)小型鍛(duan)件時得到廣(guang)泛應用。


  在(zai)絕(jue)大多數實(shi)際(ji)的(de)(de)閉模鍛(duan)造操作中,工件材料的(de)(de)溫度(du)要比模具(ju)高一些。應變(bian)對屈(qu)服應力(li)的(de)(de)影響(xiang)是微不足道的(de)(de),但是對變(bian)形(xing)(xing)速度(du)的(de)(de)影響(xiang)卻變(bian)得越來越重要。因此,絕(jue)大多數金屬在(zai)再結(jie)晶溫度(du)以上進行熱鍛(duan)時,屈(qu)服應力(li)對于變(bian)形(xing)(xing)速度(du)的(de)(de)依賴程度(du)很明顯(xian)因不同(tong)(tong)的(de)(de)金屬和合(he)金而(er)有所不同(tong)(tong)。在(zai)室溫下,絕(jue)大多數金屬的(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)速度(du)對屈(qu)服應力(li)的(de)(de)影響(xiang)是十分微小的(de)(de)。


  在(zai)鍛(duan)造過程(cheng)中(zhong),使金屬變(bian)形所(suo)(suo)需(xu)要(yao)的(de)(de)壓(ya)力是(shi)顯著(zhu)不(bu)同(tong)的(de)(de),這(zhe)(zhe)取決于模具對(dui)(dui)工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)相對(dui)(dui)密封程(cheng)度(du)。隨著(zhu)密封程(cheng)度(du)的(de)(de)提高(gao),摩擦(ca)力迅(xun)速增加,而(er)且當工(gong)(gong)件(jian)溫度(du)高(gao)于模具溫度(du)時(shi)(shi),就會(hui)發生熱(re)傳導,致使坯料表(biao)面急冷。這(zhe)(zhe)兩(liang)個(ge)因素都(dou)會(hui)增加鍛(duan)造壓(ya)力。很明顯,鍛(duan)造過程(cheng)中(zhong)金屬發生的(de)(de)變(bian)化受(shou)到了(le)完成塑(su)性成型所(suo)(suo)必(bi)需(xu)時(shi)(shi)間的(de)(de)影響。因此,重要(yao)的(de)(de)是(shi)要(yao)認識到,不(bu)同(tong)類型設備的(de)(de)基本(ben)差別就在(zai)于鍛(duan)造速度(du)或者說變(bian)形速度(du)的(de)(de)不(bu)同(tong)。例如(ru),空氣錘使金屬產生變(bian)形時(shi)(shi)的(de)(de)速度(du)是(shi)水(shui)壓(ya)機的(de)(de)100倍。


  用(yong)空氣錘和(he)螺(luo)旋壓(ya)力機鍛(duan)造(zao)金屬(shu)在(zai)快速(su)的變(bian)形過(guo)程中,多半會出現顯著的溫升(sheng)(sheng)。在(zai)一(yi)般的壓(ya)力鍛(duan)造(zao)時,金屬(shu)溫升(sheng)(sheng)通常(chang)是非常(chang)不(bu)明顯的。在(zai)鍛(duan)造(zao)帶(dai)有(you)氧化皮的鋼和(he)其他合金時,使用(yong)空氣錘很有(you)好處。


  因為空氣錘的反(fan)復錘擊作(zuo)用可使(shi)氧化(hua)皮疏松(song),因而(er)能夠很容易地將其從模腔里清除(chu)出去。在(zai)使(shi)用壓(ya)力機(ji)鍛造時,氧化(hua)皮經常被壓(ya)入(ru)工件表(biao)面(mian),所以(yi)很難從模具(ju)凹槽內(nei)清除(chu)掉(diao)。