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锻造的种类和加工原理(锻造的分类)
更新时间:2023-07-31 10:32:36点击次数:1205次字号:T|T
(一)锻造的种类
锻造是属于压力加工生产方法中的一部分,锻造生产可以按不同方式分类。
1.按毛坯锻打时的温度分
(1)热锻。将坯料加热到一定温度再进行锻造称为热锻。它是目前应用最广泛的一种锻造工艺。
(2)冷锻。将坯料在常温下进行锻造称为冷锻,如冷镦和冷挤压等。冷锻所需的锻压设备吨位较大。冷锻可以获得较高精度和强度以及较光洁表面的锻件。
(3)温锻(又称半热锻)。坯料的加热温度小于热锻时的温度。它所需设备吨位较冷锻小,可锻制强度较高和表面较粗糙的锻件,是目前正在发展中的一种新工艺。
2.按作用力分
(1)手工锻造(简称手锻)。依靠手锻工具盒人力的打击,在铁砧上将毛坯锻打成预定形状的锻件。常用于修配零件和初学者的训练。
(2)机器锻造(简称机锻)。依靠锻造工具在各种锻造设备上将坯料制成锻件。机锻按所用的设备和工具不同,又可分为自由锻造、模型锻造、胎膜锻造和特种锻造四类:
①自由锻造(简称自由锻)。它是将加热到一定温度的金属坯料放在自由锻造设备的上下砧之间进行锻造,由操作者控制金属的变形而获得预期形状的锻件。它适用于单件,小批量生产。
②模型锻造:简称模锻。它是将加热到一定温度的金属坯料放到固定于模锻设备上的模具型腔内进行锻造并限制其变形,从而获得与模具型腔一致的锻件的生产方法。它适用于大批量生产。
③胎膜锻造:简称胎膜锻。它是介于自由锻和模锻之间的一种变形方式,把加热到一定温度的金属坯料,用自由锻的方法通过不固定于自由锻设备上的胎膜来获得成型的锻件。它适用于中批量生产。
④特种锻造:它是在专用设备上或特殊模具内使金属坯料成形的一种锻造工艺方法。如精密锻造、辊锻轧制、辗环轧制、螺旋斜轧、横向轧制、挤压成形等。特种锻造是较先进的加工工艺,其特点是尽量使锻压件的形状接近零件的形状,达到少切削或无切削加工的目的,可以提高锻件的表面质量。
(二)锻造的加工原理
锻压原理是金属坯料在外力作用下产生塑性变形,使其达到预期的形状和尺寸。因此,塑性变形是锻造加工的基础。
金属坯料在外力作用下,首先产生的是弹性变形,当外力超过一定限度后便产生塑性变形。金属坯料塑性变形的能力的大小取决于金属的化学成分、组织结构和金属变形时的温度。同时也与坯料表面粗糙度、表面有无裂纹等因素有关。
金属在塑性变形过程中,将遵循着体积不变和按最小阻力方向变形的两个基本规律。即金属坯料在塑形变形前后的体积是相等的(塑性变形过程中体积会发生微小的变化,但可以忽略不计);而其变形的流动趋向总是向着阻力最小的方向。
(一)锻造的种类
锻造是属于压力加工生产方法中的一部分,锻造生产可以按不同方式分类。
1.按毛坯锻打时的温度分
(1)热锻。将坯料加热到一定温度再进行锻造称为热锻。它是目前应用最广泛的一种锻造工艺。
(2)冷锻。将坯料在常温下进行锻造称为冷锻,如冷镦和冷挤压等。冷锻所需的锻压设备吨位较大。冷锻可以获得较高精度和强度以及较光洁表面的锻件。
(3)温锻(又称半热锻)。坯料的加热温度小于热锻时的温度。它所需设备吨位较冷锻小,可锻制强度较高和表面较粗糙的锻件,是目前正在发展中的一种新工艺。
2.按作用力分
(1)手工锻造(简称手锻)。依靠手锻工具盒人力的打击,在铁砧上将毛坯锻打成预定形状的锻件。常用于修配零件和初学者的训练。
(2)机器锻造(简称机锻)。依靠锻造工具在各种锻造设备上将坯料制成锻件。机锻按所用的设备和工具不同,又可分为自由锻造、模型锻造、胎膜锻造和特种锻造四类:
①自由锻造(简称自由锻)。它是将加热到一定温度的金属坯料放在自由锻造设备的上下砧之间进行锻造,由操作者控制金属的变形而获得预期形状的锻件。它适用于单件,小批量生产。
②模型锻造:简称模锻。它是将加热到一定温度的金属坯料放到固定于模锻设备上的模具型腔内进行锻造并限制其变形,从而获得与模具型腔一致的锻件的生产方法。它适用于大批量生产。
③胎膜锻造:简称胎膜锻。它是介于自由锻和模锻之间的一种变形方式,把加热到一定温度的金属坯料,用自由锻的方法通过不固定于自由锻设备上的胎膜来获得成型的锻件。它适用于中批量生产。
④特种锻造:它是在专用设备上或特殊模具内使金属坯料成形的一种锻造工艺方法。如精密锻造、辊锻轧制、辗环轧制、螺旋斜轧、横向轧制、挤压成形等。特种锻造是较先进的加工工艺,其特点是尽量使锻压件的形状接近零件的形状,达到少切削或无切削加工的目的,可以提高锻件的表面质量。
(二)锻造的加工原理
锻压原理是金属坯料在外力作用下产生塑性变形,使其达到预期的形状和尺寸。因此,塑性变形是锻造加工的基础。
金属坯料在外力作用下,首先产生的是弹性变形,当外力超过一定限度后便产生塑性变形。金属坯料塑性变形的能力的大小取决于金属的化学成分、组织结构和金属变形时的温度。同时也与坯料表面粗糙度、表面有无裂纹等因素有关。
金属在塑性变形过程中,将遵循着体积不变和按最小阻力方向变形的两个基本规律。即金属坯料在塑形变形前后的体积是相等的(塑性变形过程中体积会发生微小的变化,但可以忽略不计);而其变形的流动趋向总是向着阻力最小的方向。