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(tu)3-1所(suo)示,鍛(duan)模(mo)(mo)(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)下模(mo)(mo)(mo)(mo)組成,分別固定在模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)的錘(chui)頭和(he)砧座上(shang),上(shang)、下模(mo)(mo)(mo)(mo)的對準主要是用模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)造時,加熱好的坯料放在下模(mo)(mo)(mo)(mo)膛中,錘(chui)頭帶動上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)進行鍛(duan)擊,使(shi)金屬流動并(bing)充滿模(mo)(mo)(mo)(mo)膛而形(xing)成鍛(duan)件,多余的金屬被壓入飛邊槽(cao)內(nei)形(xing)成飛邊,模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)后再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)鍛形狀(zhuang)(zhuang)復雜的零件時,需(xu)要用開有幾個(ge)模(mo)(mo)膛的多模(mo)(mo)膛進行模(mo)(mo)鍛,使(shi)坯料在(zai)幾個(ge)模(mo)(mo)膛中(zhong)逐步成型,最(zui)后在(zai)終(zhong)鍛模(mo)(mo)膛中(zhong)鍛成所(suo)需(xu)形狀(zhuang)(zhuang)。


 固定模鍛(duan)造設備除了模鍛(duan)錘外,還(huan)有各種(zhong)壓力機(ji)。


 固定模鍛(duan)造具有生產率高、鍛(duan)件質量好、形狀可以(yi)較復雜以(yi)及節省金屬材料等優點(dian),是模鍛(duan)的(de)基本方法(fa)。但是它需要昂貴的(de)模鍛(duan)設備和鍛(duan)模,鍛(duan)件的(de)大小受到模鍛(duan)設備噸位的(de)限制。因此(ci)僅適用(yong)于大批量生產中、小型(xing)鍛(duan)件,一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛造


 如圖(tu)3-2所示,模(mo)鍛時,下模(mo)放在(zai)下砧座上(shang),加熱的(de)坯(pi)料(liao)放在(zai)下模(mo)膛內,依靠導銷(xiao)定位把上(shang)模(mo)合上(shang),用錘頭鍛擊(ji)上(shang)模(mo)而使鍛件(jian)成型。


圖 2.jpg


  胎(tai)模(mo)(mo)鍛造(zao)是(shi)在自由鍛設備上進行的(de),不需(xu)要模(mo)(mo)鍛設備,所用鍛模(mo)(mo)也較簡單,生產率(lv)較高,鍛件(jian)質(zhi)量(liang)較好,能節省金屬(shu),降低成(cheng)本。但一般(ban)胎(tai)模(mo)(mo)鍛造(zao)時,上、下模(mo)(mo)要人(ren)工搬動,勞動強度(du)大,影響生產率(lv)進一步提高,故(gu)在中、小批生產小型鍛件(jian)時得到廣泛應(ying)用。


  在絕(jue)大(da)多數實際的(de)(de)閉模鍛造操作(zuo)中,工(gong)件材(cai)料的(de)(de)溫度(du)要比(bi)模具高一(yi)些。應變(bian)(bian)(bian)對(dui)屈(qu)服應力(li)的(de)(de)影響是微不足(zu)道的(de)(de),但是對(dui)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)速度(du)的(de)(de)影響卻變(bian)(bian)(bian)得(de)越來越重要。因此,絕(jue)大(da)多數金(jin)屬在再結(jie)晶溫度(du)以上進行熱鍛時,屈(qu)服應力(li)對(dui)于變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)速度(du)的(de)(de)依賴程度(du)很明顯因不同的(de)(de)金(jin)屬和合金(jin)而有所不同。在室(shi)溫下,絕(jue)大(da)多數金(jin)屬的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)速度(du)對(dui)屈(qu)服應力(li)的(de)(de)影響是十(shi)分微小的(de)(de)。


  在鍛(duan)造過程(cheng)中,使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)變形(xing)所需要(yao)的(de)(de)壓(ya)力(li)是顯(xian)著(zhu)不(bu)同(tong)的(de)(de),這取決于(yu)模具對工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)相對密封程(cheng)度(du)。隨(sui)著(zhu)密封程(cheng)度(du)的(de)(de)提(ti)高(gao),摩擦力(li)迅速增加(jia),而且(qie)當工(gong)件(jian)(jian)溫度(du)高(gao)于(yu)模具溫度(du)時,就(jiu)會發(fa)生(sheng)(sheng)熱傳導,致(zhi)使(shi)坯料表面急(ji)冷。這兩個因(yin)素都會增加(jia)鍛(duan)造壓(ya)力(li)。很明(ming)顯(xian),鍛(duan)造過程(cheng)中金(jin)屬(shu)(shu)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)變化(hua)受(shou)到了完(wan)成塑性成型所必(bi)需時間的(de)(de)影(ying)響。因(yin)此,重要(yao)的(de)(de)是要(yao)認識(shi)到,不(bu)同(tong)類型設(she)備的(de)(de)基本差別(bie)就(jiu)在于(yu)鍛(duan)造速度(du)或(huo)者說變形(xing)速度(du)的(de)(de)不(bu)同(tong)。例如,空(kong)氣錘使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)產生(sheng)(sheng)變形(xing)時的(de)(de)速度(du)是水壓(ya)機(ji)的(de)(de)100倍。


  用空氣(qi)錘(chui)(chui)和螺旋壓(ya)力機鍛造(zao)金(jin)屬(shu)在快速的(de)變(bian)形過程中,多半會出現顯(xian)著的(de)溫升(sheng)。在一般的(de)壓(ya)力鍛造(zao)時,金(jin)屬(shu)溫升(sheng)通常是非常不明(ming)顯(xian)的(de)。在鍛造(zao)帶有氧化皮的(de)鋼和其他合金(jin)時,使用空氣(qi)錘(chui)(chui)很(hen)有好處。


  因為空氣(qi)錘的反復錘擊(ji)作用(yong)可(ke)使(shi)氧(yang)化皮(pi)疏松,因而能夠很(hen)容(rong)易地將其從(cong)模腔里(li)清除(chu)出去。在使(shi)用(yong)壓力(li)機鍛造時(shi),氧(yang)化皮(pi)經常被壓入工件表面,所(suo)以(yi)很(hen)難從(cong)模具凹槽內清除(chu)掉。