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(ding)模鍛造
如圖3-1所示,鍛(duan)模(mo)(mo)(mo)由上模(mo)(mo)(mo)和下模(mo)(mo)(mo)組成(cheng)(cheng),分(fen)別(bie)固定在模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)的(de)(de)錘(chui)頭和砧座上,上、下模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)對(dui)準主要是(shi)用模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)造(zao)時,加熱好的(de)(de)坯料放(fang)在下模(mo)(mo)(mo)膛中,錘(chui)頭帶動上模(mo)(mo)(mo)進行(xing)鍛(duan)擊,使金屬流(liu)動并充滿模(mo)(mo)(mo)膛而形成(cheng)(cheng)鍛(duan)件,多余的(de)(de)金屬被壓入飛邊槽(cao)內形成(cheng)(cheng)飛邊,模(mo)(mo)(mo)鍛(duan)后再將它切除。

模(mo)鍛形(xing)狀復(fu)雜的零(ling)件時,需要(yao)用開(kai)有(you)幾(ji)個(ge)模(mo)膛(tang)的多模(mo)膛(tang)進行(xing)模(mo)鍛,使坯(pi)料在(zai)幾(ji)個(ge)模(mo)膛(tang)中逐步成(cheng)型(xing),最后在(zai)終鍛模(mo)膛(tang)中鍛成(cheng)所需形(xing)狀。
固(gu)定模鍛造設備除了(le)模鍛錘外,還有各(ge)種壓力機。
固定模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)造(zao)具有生產(chan)率高、鍛(duan)(duan)(duan)件質量(liang)好、形(xing)狀可(ke)以(yi)較復雜以(yi)及節省金屬材(cai)料等優點(dian),是模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)的基(ji)本方(fang)法。但是它需要昂貴(gui)的模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)設備(bei)和鍛(duan)(duan)(duan)模(mo),鍛(duan)(duan)(duan)件的大小(xiao)受到模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)設備(bei)噸位的限制。因此僅適(shi)用(yong)于大批(pi)量(liang)生產(chan)中(zhong)、小(xiao)型(xing)鍛(duan)(duan)(duan)件,一般在150kg以(yi)下。
2. 胎模鍛(duan)造
如圖(tu)3-2所示,模(mo)(mo)鍛時,下模(mo)(mo)放在下砧座上(shang),加熱的坯料(liao)放在下模(mo)(mo)膛內(nei),依靠(kao)導銷(xiao)定位把上(shang)模(mo)(mo)合上(shang),用錘頭(tou)鍛擊上(shang)模(mo)(mo)而(er)使鍛件成型。

胎(tai)模鍛(duan)造是在自由鍛(duan)設備上進行(xing)的,不需(xu)要模鍛(duan)設備,所用鍛(duan)模也較(jiao)簡(jian)單,生產(chan)率較(jiao)高,鍛(duan)件質量較(jiao)好,能節省(sheng)金(jin)屬,降低成(cheng)本。但一(yi)般胎(tai)模鍛(duan)造時(shi),上、下模要人工搬動,勞動強度大,影響生產(chan)率進一(yi)步提高,故在中(zhong)、小批生產(chan)小型鍛(duan)件時(shi)得到廣(guang)泛應用。
在絕大多(duo)數(shu)實際的(de)(de)閉模鍛(duan)造(zao)操(cao)作中,工(gong)件材(cai)料的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)要比模具(ju)高一些(xie)。應變(bian)對(dui)屈(qu)(qu)服應力的(de)(de)影響是(shi)微不(bu)足道的(de)(de),但是(shi)對(dui)變(bian)形(xing)速度(du)(du)的(de)(de)影響卻變(bian)得越來越重要。因(yin)(yin)此,絕大多(duo)數(shu)金屬(shu)在再(zai)結晶溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)以上進行熱鍛(duan)時,屈(qu)(qu)服應力對(dui)于變(bian)形(xing)速度(du)(du)的(de)(de)依(yi)賴程度(du)(du)很明顯因(yin)(yin)不(bu)同(tong)的(de)(de)金屬(shu)和(he)合(he)金而(er)有(you)所不(bu)同(tong)。在室溫(wen)(wen)(wen)下,絕大多(duo)數(shu)金屬(shu)的(de)(de)變(bian)形(xing)速度(du)(du)對(dui)屈(qu)(qu)服應力的(de)(de)影響是(shi)十分微小的(de)(de)。
在鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中,使金屬變形(xing)所需(xu)要的(de)壓力(li)是(shi)(shi)顯著不同(tong)的(de),這取決于(yu)模(mo)具對(dui)工件的(de)相(xiang)對(dui)密封程(cheng)度(du)(du)。隨著密封程(cheng)度(du)(du)的(de)提高,摩(mo)擦力(li)迅速(su)(su)增加,而且當工件溫(wen)度(du)(du)高于(yu)模(mo)具溫(wen)度(du)(du)時(shi),就會發生熱傳(chuan)導,致使坯(pi)料表面急冷。這兩個因素都會增加鍛(duan)造(zao)壓力(li)。很明顯,鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中金屬發生的(de)變化受到了完成塑性成型所必需(xu)時(shi)間的(de)影響(xiang)。因此,重要的(de)是(shi)(shi)要認識到,不同(tong)類型設備的(de)基本差別就在于(yu)鍛(duan)造(zao)速(su)(su)度(du)(du)或者(zhe)說變形(xing)速(su)(su)度(du)(du)的(de)不同(tong)。例如,空(kong)氣錘使金屬產生變形(xing)時(shi)的(de)速(su)(su)度(du)(du)是(shi)(shi)水壓機的(de)100倍。
用空氣錘和螺旋壓(ya)力機(ji)鍛(duan)造(zao)(zao)金屬在(zai)快速的(de)(de)變(bian)形過程中,多半會出現(xian)顯著的(de)(de)溫(wen)(wen)升。在(zai)一般的(de)(de)壓(ya)力鍛(duan)造(zao)(zao)時,金屬溫(wen)(wen)升通常是非(fei)常不明顯的(de)(de)。在(zai)鍛(duan)造(zao)(zao)帶有(you)氧化(hua)皮的(de)(de)鋼(gang)和其他合金時,使(shi)用空氣錘很(hen)有(you)好處。
因(yin)(yin)為空氣錘的反復(fu)錘擊作(zuo)用(yong)可使氧化(hua)皮疏(shu)松,因(yin)(yin)而(er)能夠很容易地將其從(cong)模腔里清(qing)(qing)除出去。在(zai)使用(yong)壓力機鍛(duan)造時,氧化(hua)皮經常被(bei)壓入工(gong)件(jian)表面(mian),所(suo)以很難從(cong)模具凹槽內清(qing)(qing)除掉。

