簡(jiǎn)單介紹鍛造分類,特點(diǎn)及注意事項(xiàng)
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,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等
缺陷,優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)
械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。根據(jù)
鍛造溫度,可以分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。
根據(jù)成形機(jī)理,鍛造可分為自由鍛、模鍛、碾環(huán)、特殊鍛造。
1、自由鍛:指用簡(jiǎn)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。采用自由鍛方法生產(chǎn)的鍛件稱為 自由鍛件。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。 自由鍛的基本工序包括
鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。
2、模鍛:模鍛又分為開(kāi)式模鍛和閉式模鍛.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(lái)發(fā)展方向,也代
表了鍛造技術(shù)水平的高低。
按照材料分,模鍛還可分為黑色金屬模鍛、有色金屬模鍛和粉末制品成形。顧名思義,就是材料分別是碳鋼等黑
色金屬、銅鋁等有色金屬和粉末冶金材料。
擠壓應(yīng)歸屬于模鍛,可以分為重金屬擠壓和輕金屬擠壓。
閉式模鍛和閉式鐓鍛屬于模鍛的兩種先進(jìn)工藝,由于沒(méi)有飛邊,材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可
能完成復(fù)雜鍛件的精加工。由于沒(méi)有飛邊,鍛件的受力面積就減少,所需要的荷載也減少。但是,應(yīng)注意不能使
坯料完全受到限制,為此要嚴(yán)格控制坯料的體積,控制鍛模的相對(duì)位置和對(duì)鍛件進(jìn)行測(cè)量,努力減少鍛模的磨損。
3、碾環(huán):碾環(huán)是指通過(guò)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(lái)生產(chǎn)汽車(chē)輪轂、火車(chē)車(chē)輪等輪形零件。
4、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。
鍛造設(shè)備的模具運(yùn)動(dòng)與自由度是不一致的,根據(jù)下死點(diǎn)變形限制特點(diǎn),鍛造設(shè)備可分為下述四種形式:
1、限制鍛造力形式:油壓直接驅(qū)動(dòng)滑塊的油壓機(jī)。
2、準(zhǔn)沖程限制方式:油壓驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的油壓機(jī)。
3、沖程限制方式:曲柄、連桿和楔機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊的機(jī)械式壓力機(jī)。
4、能量限制方式:利用螺旋機(jī)構(gòu)的螺旋和磨擦壓力機(jī)。
鍛造特點(diǎn):與鑄件相比,金屬經(jīng)過(guò)鍛造加工后能改善其組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。鑄造組織經(jīng)過(guò)鍛造方法熱加工變形
后由于金屬的變形和再結(jié)晶,使原來(lái)的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я]^細(xì)、大小均勻的等軸再結(jié)晶組織,使鋼錠
內(nèi)原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實(shí)和焊合,其組織變得更加緊密,提高了金屬的塑性和力學(xué)性能。
鑄件的力學(xué)性能低于同材質(zhì)的鍛件力學(xué)性能。此外,鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性,使鍛件的纖維組織
與鍛件外形保持一致,金屬流線完整,可保證零件具有良好的力學(xué)性能與長(zhǎng)的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、
溫擠壓等工藝生產(chǎn)的鍛件,都是鑄件所無(wú)法比擬的
鍛件是金屬被施加壓力,通過(guò)塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過(guò)使用鐵錘或
壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。鍛件過(guò)程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu),并改進(jìn)了金屬的物理屬性。在零部件的現(xiàn)實(shí)使用中,一個(gè)正確的
設(shè)計(jì)能使顆粒流在主壓力的方向。鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件,即把冶煉好的液態(tài)金屬,用澆注、
壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中,冷卻后經(jīng)落砂、清理和后處理等,所得到的具有一定形狀,
尺寸和性能的物件。
鍛造注意事項(xiàng):
1.鍛造加工過(guò)程包括:將材料切割成所需尺寸、加熱、鍛造、熱處理、清理和檢驗(yàn)。在小型人工鍛造中,所有這
些操作都由數(shù)名鍛工上手和下手在狹小場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行。他們都暴露于相同的有害環(huán)境和職業(yè)性危害中;在大型鍛造
車(chē)間,危害隨工作崗位的不同而各異。
工作條件 盡管工作條件因鍛造形式不同而各異,但具有某些共同特點(diǎn):中等強(qiáng)度的體力勞動(dòng),干熱的小氣候環(huán)境,
產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),空氣受煙霧污染。
2.工人們同時(shí)暴露于高溫空氣和熱輻射下,導(dǎo)致熱量在體內(nèi)積累,熱量加上代謝的熱量,會(huì)造成散熱失調(diào)和病理變
化。8小時(shí)勞動(dòng)的排汗量將隨小氣體環(huán)境、體力消耗以及熱適應(yīng)性程度的不同而異一般在1.5~5升之間,或甚至更
高。在較小鍛造車(chē)間或離熱源較遠(yuǎn)處,貝哈二氏熱應(yīng)激指數(shù)通常為55~95;但在大型鍛造車(chē)間,靠近加熱爐或落錘
機(jī)的工作點(diǎn)可能高達(dá)150~190。易引起缺鹽和熱痙攣。在寒冷季節(jié),暴露于小氣候環(huán)境的變化中可能在一定程度上
促進(jìn)其適應(yīng)性,但迅速而過(guò)于頻繁的變化,可能構(gòu)成對(duì)健康的危害。
大氣污染:作場(chǎng)所的空氣中可能含有煙塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫,或者還含有丙烯醛,其濃度取決于加熱
爐燃料的種類和所含雜質(zhì),以及燃燒效率、氣流和通風(fēng)狀況。
噪聲和振動(dòng):型鍛錘必然會(huì)產(chǎn)生低頻率噪聲和振動(dòng),但也可能有一定的高頻成分,其聲壓級(jí)在95~115分貝之間。工
作人員暴露于鍛造振動(dòng)中,可能造成氣質(zhì)性和功能性失調(diào),會(huì)降低工作能力和影響安全。
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