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. 固定模鍛造


  如圖3-1所示,鍛模(mo)由(you)上模(mo)和下(xia)模(mo)組(zu)成,分別(bie)固定在模(mo)鍛錘(chui)的(de)錘(chui)頭和砧座上,上、下(xia)模(mo)的(de)對準主要是(shi)用模(mo)鍛錘(chui)來保證。鍛造(zao)時,加熱好的(de)坯(pi)料放在下(xia)模(mo)膛(tang)中,錘(chui)頭帶(dai)動上模(mo)進行鍛擊(ji),使金屬流動并充滿(man)模(mo)膛(tang)而形(xing)成鍛件(jian),多余的(de)金屬被壓入飛(fei)邊槽內形(xing)成飛(fei)邊,模(mo)鍛后再將它切除。


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 模(mo)鍛形(xing)狀復雜的零(ling)件時,需要用(yong)開有幾個模(mo)膛的多模(mo)膛進行模(mo)鍛,使坯(pi)料在幾個模(mo)膛中(zhong)逐步成型,最后在終(zhong)鍛模(mo)膛中(zhong)鍛成所需形(xing)狀。


 固(gu)定(ding)模鍛造(zao)設備除(chu)了模鍛錘(chui)外(wai),還有各(ge)種壓力機。


 固定模(mo)鍛造具有(you)生產率高、鍛件質量(liang)好、形(xing)狀可(ke)以較復雜以及節省金屬材料(liao)等優點,是模(mo)鍛的(de)基本方法。但是它需要昂貴的(de)模(mo)鍛設(she)備(bei)和(he)鍛模(mo),鍛件的(de)大(da)小受到(dao)模(mo)鍛設(she)備(bei)噸位的(de)限(xian)制(zhi)。因此(ci)僅適(shi)用(yong)于(yu)大(da)批量(liang)生產中(zhong)、小型(xing)鍛件,一般在150kg以下(xia)。



2. 胎模(mo)鍛造


 如(ru)圖3-2所示,模鍛時(shi),下(xia)模放在下(xia)砧座上(shang),加熱(re)的坯料(liao)放在下(xia)模膛內,依靠導銷定位把上(shang)模合上(shang),用(yong)錘頭(tou)鍛擊上(shang)模而使鍛件成型。


圖 2.jpg


  胎模鍛(duan)(duan)造是在自由鍛(duan)(duan)設(she)備(bei)(bei)上(shang)進(jin)行的,不需要模鍛(duan)(duan)設(she)備(bei)(bei),所用(yong)鍛(duan)(duan)模也較簡單,生產(chan)(chan)率較高(gao),鍛(duan)(duan)件質(zhi)量較好(hao),能節省金(jin)屬,降(jiang)低成(cheng)本。但一般胎模鍛(duan)(duan)造時(shi),上(shang)、下模要人(ren)工(gong)搬動,勞動強度大(da),影響生產(chan)(chan)率進(jin)一步提高(gao),故在中、小批生產(chan)(chan)小型鍛(duan)(duan)件時(shi)得到廣泛應用(yong)。


  在(zai)絕大(da)多(duo)數(shu)實際的(de)(de)(de)閉模鍛(duan)造操作中(zhong),工件材料的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度要比模具高一些。應變(bian)(bian)對(dui)屈服應力的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)是微不(bu)足(zu)道的(de)(de)(de),但是對(dui)變(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)卻變(bian)(bian)得越來越重要。因(yin)此(ci),絕大(da)多(duo)數(shu)金屬在(zai)再結(jie)晶溫(wen)(wen)度以上進行熱鍛(duan)時,屈服應力對(dui)于變(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)依賴程(cheng)度很明(ming)顯因(yin)不(bu)同的(de)(de)(de)金屬和合(he)金而(er)有所(suo)不(bu)同。在(zai)室溫(wen)(wen)下,絕大(da)多(duo)數(shu)金屬的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形速度對(dui)屈服應力的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)是十分微小的(de)(de)(de)。


  在(zai)鍛(duan)(duan)造(zao)過程中,使金(jin)屬(shu)變(bian)形(xing)(xing)所(suo)需(xu)要的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)是顯(xian)著不同的(de)(de)(de),這(zhe)取決于(yu)模具對工件的(de)(de)(de)相對密封程度(du)。隨(sui)著密封程度(du)的(de)(de)(de)提高,摩擦力(li)迅速增(zeng)加(jia),而且(qie)當工件溫(wen)度(du)高于(yu)模具溫(wen)度(du)時(shi),就(jiu)會發(fa)生熱傳(chuan)導,致使坯(pi)料表面急(ji)冷。這(zhe)兩個因(yin)素都會增(zeng)加(jia)鍛(duan)(duan)造(zao)壓(ya)(ya)力(li)。很明顯(xian),鍛(duan)(duan)造(zao)過程中金(jin)屬(shu)發(fa)生的(de)(de)(de)變(bian)化受(shou)到(dao)(dao)了完成塑性(xing)成型所(suo)必需(xu)時(shi)間的(de)(de)(de)影響。因(yin)此,重(zhong)要的(de)(de)(de)是要認(ren)識(shi)到(dao)(dao),不同類型設備的(de)(de)(de)基(ji)本差別就(jiu)在(zai)于(yu)鍛(duan)(duan)造(zao)速度(du)或者說(shuo)變(bian)形(xing)(xing)速度(du)的(de)(de)(de)不同。例(li)如,空氣錘(chui)使金(jin)屬(shu)產生變(bian)形(xing)(xing)時(shi)的(de)(de)(de)速度(du)是水壓(ya)(ya)機的(de)(de)(de)100倍。


  用空氣(qi)錘和(he)(he)螺旋壓力機鍛造金屬(shu)(shu)在快(kuai)速的(de)變形過程中,多半會出現顯(xian)著(zhu)的(de)溫(wen)升。在一般(ban)的(de)壓力鍛造時,金屬(shu)(shu)溫(wen)升通常是非常不明顯(xian)的(de)。在鍛造帶有氧化(hua)皮的(de)鋼(gang)和(he)(he)其他合金時,使(shi)用空氣(qi)錘很有好處。


  因為空(kong)氣錘的反復錘擊作用可使氧化皮疏松,因而能夠很容易地將其從(cong)模(mo)腔里清除(chu)出去(qu)。在使用壓力機(ji)鍛(duan)造(zao)時,氧化皮經常被(bei)壓入工件表面,所以很難從(cong)模(mo)具(ju)凹槽(cao)內清除(chu)掉。