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(ru)圖3-1所(suo)示，鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)和(he)下模(mo)(mo)組(zu)成，分別固定在(zai)模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)的錘(chui)頭(tou)和(he)砧座(zuo)上(shang)，上(shang)、下模(mo)(mo)的對(dui)準(zhun)主要(yao)是用模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)(duan)造時，加熱好的坯料放在(zai)下模(mo)(mo)膛中(zhong)，錘(chui)頭(tou)帶動(dong)上(shang)模(mo)(mo)進行(xing)鍛(duan)(duan)擊，使金(jin)屬(shu)流(liu)動(dong)并充滿模(mo)(mo)膛而形(xing)成鍛(duan)(duan)件，多(duo)余的金(jin)屬(shu)被壓入飛邊槽內(nei)形(xing)成飛邊，模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)形狀復雜(za)的零件時，需要用(yong)開有幾個模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)的多模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)進(jin)行(xing)模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)，使坯料在幾個模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)中逐(zhu)步成型，最后在終鍛(duan)模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)中鍛(duan)成所(suo)需形狀。


 固定(ding)模鍛(duan)造設(she)備除了模鍛(duan)錘外，還有(you)各(ge)種壓力機。


 固定模(mo)鍛(duan)(duan)造具有(you)生(sheng)產率高、鍛(duan)(duan)件(jian)質量好、形狀可以(yi)較(jiao)復雜以(yi)及節(jie)省金屬材(cai)料等優點，是模(mo)鍛(duan)(duan)的(de)基本方(fang)法。但是它需要昂貴的(de)模(mo)鍛(duan)(duan)設(she)備和鍛(duan)(duan)模(mo)，鍛(duan)(duan)件(jian)的(de)大小受(shou)到模(mo)鍛(duan)(duan)設(she)備噸位的(de)限制(zhi)。因此僅適用于(yu)大批量生(sheng)產中、小型鍛(duan)(duan)件(jian)，一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所示(shi)，模鍛時，下模放(fang)在下砧座上(shang)(shang)，加熱的坯料放(fang)在下模膛內，依靠導銷定位把上(shang)(shang)模合(he)上(shang)(shang)，用錘頭(tou)鍛擊上(shang)(shang)模而(er)使鍛件成型。


圖 2.jpg


  胎模鍛(duan)造是在自由鍛(duan)設備上進行(xing)的，不需要模鍛(duan)設備，所用(yong)鍛(duan)模也較簡單，生(sheng)(sheng)產(chan)率較高，鍛(duan)件(jian)質(zhi)量較好，能節(jie)省金屬，降低成本(ben)。但一般胎模鍛(duan)造時(shi)，上、下模要人工搬動(dong)，勞(lao)動(dong)強度大，影響生(sheng)(sheng)產(chan)率進一步提(ti)高，故在中、小批生(sheng)(sheng)產(chan)小型鍛(duan)件(jian)時(shi)得(de)到廣泛應用(yong)。


  在絕大多(duo)數實際(ji)的(de)閉模鍛造操作中，工件材料的(de)溫度(du)要(yao)比模具高一些(xie)。應(ying)(ying)變(bian)(bian)對屈(qu)(qu)服(fu)(fu)應(ying)(ying)力的(de)影(ying)響是微(wei)不足(zu)道的(de)，但是對變(bian)(bian)形(xing)速(su)(su)度(du)的(de)影(ying)響卻變(bian)(bian)得越(yue)來越(yue)重要(yao)。因此(ci)，絕大多(duo)數金(jin)(jin)屬在再結晶溫度(du)以上進行熱鍛時，屈(qu)(qu)服(fu)(fu)應(ying)(ying)力對于變(bian)(bian)形(xing)速(su)(su)度(du)的(de)依賴程度(du)很明(ming)顯(xian)因不同的(de)金(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin)而有(you)所不同。在室溫下，絕大多(duo)數金(jin)(jin)屬的(de)變(bian)(bian)形(xing)速(su)(su)度(du)對屈(qu)(qu)服(fu)(fu)應(ying)(ying)力的(de)影(ying)響是十(shi)分(fen)微(wei)小的(de)。


  在鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中，使金(jin)屬變形所需要的(de)(de)壓力是顯著(zhu)不(bu)同的(de)(de)，這取決于(yu)(yu)模具對工件(jian)的(de)(de)相對密封程(cheng)度(du)(du)。隨著(zhu)密封程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)提高(gao)，摩擦力迅速(su)增(zeng)加，而且當工件(jian)溫(wen)度(du)(du)高(gao)于(yu)(yu)模具溫(wen)度(du)(du)時(shi)，就(jiu)會發生熱傳導(dao)，致(zhi)使坯料(liao)表面(mian)急冷(leng)。這兩(liang)個因素都會增(zeng)加鍛(duan)造(zao)壓力。很明顯，鍛(duan)造(zao)過程(cheng)中金(jin)屬發生的(de)(de)變化受到(dao)了完成塑性成型(xing)所必需時(shi)間的(de)(de)影響(xiang)。因此，重要的(de)(de)是要認(ren)識到(dao)，不(bu)同類型(xing)設備的(de)(de)基本差別就(jiu)在于(yu)(yu)鍛(duan)造(zao)速(su)度(du)(du)或(huo)者(zhe)說變形速(su)度(du)(du)的(de)(de)不(bu)同。例如(ru)，空氣錘(chui)使金(jin)屬產(chan)生變形時(shi)的(de)(de)速(su)度(du)(du)是水壓機(ji)的(de)(de)100倍。


  用空氣(qi)錘和(he)螺旋壓力(li)機鍛造金(jin)(jin)屬(shu)(shu)在(zai)快(kuai)速的變形過程中，多(duo)半會出現(xian)顯(xian)著的溫升(sheng)(sheng)。在(zai)一般的壓力(li)鍛造時，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)溫升(sheng)(sheng)通常(chang)是非常(chang)不(bu)明顯(xian)的。在(zai)鍛造帶有氧化皮的鋼和(he)其他(ta)合金(jin)(jin)時，使用空氣(qi)錘很有好處。


  因為空(kong)氣錘的反復(fu)錘擊作用可使(shi)(shi)氧(yang)化皮(pi)疏松，因而能夠很容易(yi)地將其從模腔里清除(chu)出去。在使(shi)(shi)用壓(ya)力(li)機鍛造(zao)時，氧(yang)化皮(pi)經常(chang)被壓(ya)入工件(jian)表(biao)面，所以很難從模具凹槽內清除(chu)掉。