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(mo)鍛造


  如圖3-1所(suo)示,鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)和下(xia)模(mo)(mo)(mo)(mo)組成(cheng),分別固定在模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)(chui)的(de)錘(chui)(chui)頭(tou)和砧(zhen)座上(shang),上(shang)、下(xia)模(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)對準主要是用模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)(chui)來保證。鍛(duan)(duan)造時,加熱(re)好的(de)坯料放在下(xia)模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)中,錘(chui)(chui)頭(tou)帶動上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)進行鍛(duan)(duan)擊,使金屬(shu)(shu)流動并充滿模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)而(er)形(xing)成(cheng)鍛(duan)(duan)件(jian),多余的(de)金屬(shu)(shu)被壓入飛邊(bian)槽內(nei)形(xing)成(cheng)飛邊(bian),模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)(duan)形(xing)狀(zhuang)復雜的零件時,需(xu)要用開(kai)有幾個(ge)模(mo)(mo)(mo)膛(tang)的多模(mo)(mo)(mo)膛(tang)進行模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)(duan),使(shi)坯料在幾個(ge)模(mo)(mo)(mo)膛(tang)中逐步成型(xing),最后在終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)(mo)膛(tang)中鍛(duan)(duan)(duan)成所需(xu)形(xing)狀(zhuang)。


 固定模(mo)鍛(duan)造設備(bei)除了(le)模(mo)鍛(duan)錘外,還有各種壓(ya)力機。


 固定模(mo)(mo)鍛造具有生產率高、鍛件(jian)質量(liang)好、形狀可以(yi)(yi)較復雜(za)以(yi)(yi)及(ji)節省金(jin)屬(shu)材料等優點,是模(mo)(mo)鍛的基本方法。但是它需要昂(ang)貴的模(mo)(mo)鍛設備(bei)和鍛模(mo)(mo),鍛件(jian)的大小(xiao)受(shou)到模(mo)(mo)鍛設備(bei)噸位的限制。因(yin)此僅(jin)適用于大批量(liang)生產中、小(xiao)型鍛件(jian),一般在150kg以(yi)(yi)下。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所(suo)示,模(mo)鍛時,下模(mo)放在下砧(zhen)座(zuo)上(shang)(shang),加熱的坯料放在下模(mo)膛(tang)內,依(yi)靠導銷定(ding)位把上(shang)(shang)模(mo)合上(shang)(shang),用錘頭鍛擊上(shang)(shang)模(mo)而使鍛件成型。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛(duan)造是(shi)在自由鍛(duan)設(she)備上進行的,不(bu)需要模(mo)鍛(duan)設(she)備,所用(yong)鍛(duan)模(mo)也較(jiao)簡單,生產率較(jiao)高(gao),鍛(duan)件質(zhi)量(liang)較(jiao)好(hao),能節省金屬,降低(di)成本。但一般(ban)胎模(mo)鍛(duan)造時,上、下模(mo)要人(ren)工搬(ban)動,勞動強度大,影響生產率進一步提高(gao),故在中、小批生產小型鍛(duan)件時得到廣泛應用(yong)。


  在(zai)絕(jue)大(da)多(duo)數實際的閉模(mo)鍛造操作中,工件(jian)材料(liao)的溫(wen)度(du)要(yao)比模(mo)具高(gao)一些。應變(bian)對屈(qu)服應力(li)的影響是微不足道的,但是對變(bian)形速度(du)的影響卻變(bian)得越來越重要(yao)。因(yin)此(ci),絕(jue)大(da)多(duo)數金(jin)(jin)屬在(zai)再結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)以上(shang)進行熱鍛時(shi),屈(qu)服應力(li)對于(yu)變(bian)形速度(du)的依賴程度(du)很明顯(xian)因(yin)不同(tong)的金(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin)而(er)有所(suo)不同(tong)。在(zai)室溫(wen)下,絕(jue)大(da)多(duo)數金(jin)(jin)屬的變(bian)形速度(du)對屈(qu)服應力(li)的影響是十分微小的。


  在鍛造(zao)過程中,使金(jin)(jin)屬(shu)變(bian)形所需要的壓力(li)(li)是顯(xian)著不(bu)(bu)同(tong)的,這取決于模(mo)具對(dui)工件的相對(dui)密封程度(du)。隨著密封程度(du)的提高,摩(mo)擦力(li)(li)迅速(su)增(zeng)加,而且當工件溫(wen)度(du)高于模(mo)具溫(wen)度(du)時(shi),就會發生(sheng)熱傳導,致使坯料表面急(ji)冷。這兩個因(yin)(yin)素都會增(zeng)加鍛造(zao)壓力(li)(li)。很明(ming)顯(xian),鍛造(zao)過程中金(jin)(jin)屬(shu)發生(sheng)的變(bian)化(hua)受到了完成塑性(xing)成型所必需時(shi)間的影響。因(yin)(yin)此,重(zhong)要的是要認(ren)識到,不(bu)(bu)同(tong)類型設(she)備的基本差別(bie)就在于鍛造(zao)速(su)度(du)或(huo)者說變(bian)形速(su)度(du)的不(bu)(bu)同(tong)。例如(ru),空氣錘使金(jin)(jin)屬(shu)產(chan)生(sheng)變(bian)形時(shi)的速(su)度(du)是水壓機的100倍。


  用空(kong)氣錘和螺旋壓力機鍛造金屬在(zai)快速的(de)(de)(de)變形過程中,多半會出現(xian)顯(xian)著的(de)(de)(de)溫升(sheng)。在(zai)一般的(de)(de)(de)壓力鍛造時(shi),金屬溫升(sheng)通常(chang)是非常(chang)不明顯(xian)的(de)(de)(de)。在(zai)鍛造帶有(you)氧化皮的(de)(de)(de)鋼(gang)和其他合金時(shi),使用空(kong)氣錘很有(you)好處。


  因為空氣錘的反復錘擊作(zuo)用(yong)可使氧(yang)化(hua)(hua)皮疏松,因而能夠很容(rong)易地將其從模腔(qiang)里清除出去。在使用(yong)壓力(li)機鍛造(zao)時(shi),氧(yang)化(hua)(hua)皮經常(chang)被壓入工(gong)件表面(mian),所以(yi)很難從模具(ju)凹槽內清除掉。