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(mo)鍛造(zao)


  如圖(tu)3-1所(suo)示，鍛模(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)和(he)下模(mo)(mo)組成，分別固(gu)定在模(mo)(mo)鍛錘(chui)的錘(chui)頭和(he)砧(zhen)座上(shang)，上(shang)、下模(mo)(mo)的對準主要是用模(mo)(mo)鍛錘(chui)來保證。鍛造(zao)時，加(jia)熱(re)好(hao)的坯料放(fang)在下模(mo)(mo)膛中，錘(chui)頭帶動上(shang)模(mo)(mo)進(jin)行(xing)鍛擊，使(shi)金屬(shu)流動并充滿(man)模(mo)(mo)膛而形成鍛件，多(duo)余的金屬(shu)被壓入飛(fei)邊(bian)槽(cao)內形成飛(fei)邊(bian)，模(mo)(mo)鍛后再(zai)將它切除(chu)。


圖 1.jpg


 模鍛(duan)形(xing)狀復雜的零件時，需(xu)要(yao)用開有(you)幾個模膛(tang)的多模膛(tang)進行模鍛(duan)，使坯(pi)料在幾個模膛(tang)中逐步成(cheng)型，最后(hou)在終鍛(duan)模膛(tang)中鍛(duan)成(cheng)所需(xu)形(xing)狀。


 固定模(mo)鍛造設備(bei)除(chu)了模(mo)鍛錘(chui)外，還有各種壓力機。


 固定模(mo)鍛(duan)(duan)造具(ju)有生產率高、鍛(duan)(duan)件質量好、形狀可以(yi)較復雜(za)以(yi)及節省金(jin)屬材料等優點，是模(mo)鍛(duan)(duan)的(de)(de)基本方法。但是它需要昂貴的(de)(de)模(mo)鍛(duan)(duan)設備(bei)和(he)鍛(duan)(duan)模(mo)，鍛(duan)(duan)件的(de)(de)大小受到模(mo)鍛(duan)(duan)設備(bei)噸位的(de)(de)限制。因此僅適用(yong)于(yu)大批(pi)量生產中(zhong)、小型鍛(duan)(duan)件，一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所示(shi)，模(mo)鍛時，下模(mo)放(fang)在(zai)下砧(zhen)座上(shang)，加熱的坯料放(fang)在(zai)下模(mo)膛內(nei)，依(yi)靠導銷定位把上(shang)模(mo)合(he)上(shang)，用錘頭(tou)鍛擊(ji)上(shang)模(mo)而使鍛件成型。


圖 2.jpg


  胎模鍛(duan)造是在(zai)(zai)自由鍛(duan)設(she)備上(shang)進(jin)行的，不需要模鍛(duan)設(she)備，所用鍛(duan)模也較簡單，生(sheng)產率較高(gao)，鍛(duan)件質量(liang)較好(hao)，能節(jie)省金屬，降低(di)成本。但一(yi)般胎模鍛(duan)造時(shi)，上(shang)、下模要人工搬動，勞動強度大(da)，影響生(sheng)產率進(jin)一(yi)步提高(gao)，故在(zai)(zai)中、小批生(sheng)產小型鍛(duan)件時(shi)得到(dao)廣泛應(ying)用。


  在絕(jue)大(da)多數實際的(de)(de)閉(bi)模(mo)鍛造操(cao)作(zuo)中，工件材(cai)料的(de)(de)溫度(du)要比模(mo)具高一些。應變對(dui)(dui)屈(qu)服(fu)應力(li)的(de)(de)影(ying)響是微(wei)不(bu)足道的(de)(de)，但是對(dui)(dui)變形(xing)速(su)(su)度(du)的(de)(de)影(ying)響卻(que)變得越(yue)來(lai)越(yue)重要。因此，絕(jue)大(da)多數金(jin)屬在再結晶溫度(du)以上進行熱鍛時，屈(qu)服(fu)應力(li)對(dui)(dui)于變形(xing)速(su)(su)度(du)的(de)(de)依賴程度(du)很明顯因不(bu)同的(de)(de)金(jin)屬和合金(jin)而有(you)所不(bu)同。在室(shi)溫下，絕(jue)大(da)多數金(jin)屬的(de)(de)變形(xing)速(su)(su)度(du)對(dui)(dui)屈(qu)服(fu)應力(li)的(de)(de)影(ying)響是十分微(wei)小(xiao)的(de)(de)。


  在(zai)(zai)鍛造(zao)(zao)過程(cheng)中，使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)變形所需要(yao)的(de)壓力是(shi)顯著不(bu)同的(de)，這取決于模(mo)具(ju)對工(gong)件(jian)的(de)相對密封程(cheng)度(du)。隨著密封程(cheng)度(du)的(de)提高，摩(mo)擦力迅速增加(jia)，而且當(dang)工(gong)件(jian)溫(wen)度(du)高于模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)時(shi)，就會(hui)(hui)發生熱(re)傳導，致使(shi)坯料表(biao)面急冷。這兩個因素都會(hui)(hui)增加(jia)鍛造(zao)(zao)壓力。很明顯，鍛造(zao)(zao)過程(cheng)中金(jin)屬(shu)(shu)發生的(de)變化受到了完成塑性成型所必(bi)需時(shi)間的(de)影(ying)響。因此，重要(yao)的(de)是(shi)要(yao)認(ren)識到，不(bu)同類(lei)型設備的(de)基本(ben)差別就在(zai)(zai)于鍛造(zao)(zao)速度(du)或者說(shuo)變形速度(du)的(de)不(bu)同。例如，空氣錘(chui)使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)產(chan)生變形時(shi)的(de)速度(du)是(shi)水(shui)壓機的(de)100倍。


  用空(kong)氣(qi)錘和(he)螺旋壓力機鍛(duan)造(zao)金屬在(zai)快速的(de)(de)變形(xing)過(guo)程中，多(duo)半會出現顯著的(de)(de)溫升(sheng)。在(zai)一(yi)般的(de)(de)壓力鍛(duan)造(zao)時，金屬溫升(sheng)通常(chang)是(shi)非常(chang)不明顯的(de)(de)。在(zai)鍛(duan)造(zao)帶(dai)有(you)氧(yang)化皮的(de)(de)鋼和(he)其他合金時，使用空(kong)氣(qi)錘很有(you)好處。


  因為空氣(qi)錘的(de)反復錘擊作用可使(shi)(shi)氧(yang)化皮(pi)疏松(song)，因而能夠很容(rong)易地將其從(cong)模腔里(li)清除(chu)出(chu)去(qu)。在使(shi)(shi)用壓(ya)力(li)機鍛造時，氧(yang)化皮(pi)經常被(bei)壓(ya)入工件(jian)表面，所以很難從(cong)模具(ju)凹(ao)槽內清除(chu)掉(diao)。