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(zao)


  如圖3-1所示,鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)由上模(mo)(mo)和下模(mo)(mo)組成(cheng),分別固定(ding)在(zai)模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘的錘頭(tou)和砧座上,上、下模(mo)(mo)的對準(zhun)主要是(shi)用模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘來保(bao)證。鍛(duan)(duan)造時(shi),加熱好的坯料放(fang)在(zai)下模(mo)(mo)膛(tang)中,錘頭(tou)帶動上模(mo)(mo)進行(xing)鍛(duan)(duan)擊,使金(jin)屬(shu)流動并(bing)充(chong)滿模(mo)(mo)膛(tang)而形成(cheng)鍛(duan)(duan)件,多余的金(jin)屬(shu)被壓(ya)入(ru)飛(fei)邊(bian)槽內(nei)形成(cheng)飛(fei)邊(bian),模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切除。


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 模(mo)(mo)(mo)鍛形(xing)狀復(fu)雜的(de)零(ling)件時,需(xu)要用開(kai)有幾(ji)個模(mo)(mo)(mo)膛的(de)多(duo)模(mo)(mo)(mo)膛進行模(mo)(mo)(mo)鍛,使(shi)坯料(liao)在幾(ji)個模(mo)(mo)(mo)膛中(zhong)逐步成(cheng)型,最后在終鍛模(mo)(mo)(mo)膛中(zhong)鍛成(cheng)所需(xu)形(xing)狀。


 固定(ding)模(mo)鍛造設備除了模(mo)鍛錘外,還有(you)各種壓力(li)機。


 固定模鍛(duan)造具有生產(chan)率高、鍛(duan)件質量(liang)(liang)好、形狀可以較復雜(za)以及節(jie)省金屬材料等優(you)點,是(shi)模鍛(duan)的基本方法。但是(shi)它需要昂貴的模鍛(duan)設備和(he)鍛(duan)模,鍛(duan)件的大小(xiao)受到模鍛(duan)設備噸位的限制。因此僅適(shi)用于(yu)大批量(liang)(liang)生產(chan)中、小(xiao)型鍛(duan)件,一般在(zai)150kg以下(xia)。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所(suo)示,模(mo)鍛時,下模(mo)放在(zai)下砧(zhen)座上(shang),加(jia)熱的坯料放在(zai)下模(mo)膛(tang)內(nei),依靠導銷定(ding)位把上(shang)模(mo)合上(shang),用(yong)錘(chui)頭鍛擊上(shang)模(mo)而使鍛件(jian)成型。


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  胎(tai)模鍛(duan)(duan)造(zao)是(shi)在自由(you)鍛(duan)(duan)設(she)(she)備(bei)上(shang)進行(xing)的,不(bu)需要模鍛(duan)(duan)設(she)(she)備(bei),所用鍛(duan)(duan)模也(ye)較簡(jian)單,生產率(lv)較高,鍛(duan)(duan)件質量較好,能節省金(jin)屬,降低成本。但一般胎(tai)模鍛(duan)(duan)造(zao)時,上(shang)、下(xia)模要人(ren)工搬動,勞動強(qiang)度大,影(ying)響生產率(lv)進一步提高,故在中(zhong)、小(xiao)批生產小(xiao)型鍛(duan)(duan)件時得到廣(guang)泛應用。


  在絕(jue)大(da)(da)多數實(shi)際的(de)(de)(de)(de)閉(bi)模鍛造操作中,工件(jian)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)溫度要比模具高(gao)一些。應(ying)變(bian)對(dui)屈服應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)影響是(shi)微不(bu)足道的(de)(de)(de)(de),但是(shi)對(dui)變(bian)形速(su)度的(de)(de)(de)(de)影響卻變(bian)得越(yue)來越(yue)重要。因此(ci),絕(jue)大(da)(da)多數金(jin)(jin)屬在再結晶(jing)溫度以上進行熱鍛時,屈服應(ying)力(li)(li)對(dui)于變(bian)形速(su)度的(de)(de)(de)(de)依(yi)賴(lai)程度很明顯因不(bu)同的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬和合(he)金(jin)(jin)而有所不(bu)同。在室溫下,絕(jue)大(da)(da)多數金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)變(bian)形速(su)度對(dui)屈服應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)影響是(shi)十分微小的(de)(de)(de)(de)。


  在鍛(duan)(duan)(duan)造過(guo)程(cheng)中,使金屬變(bian)(bian)形所需要(yao)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)是(shi)顯(xian)著不同(tong)的(de)(de),這取決于(yu)模(mo)具對(dui)工件(jian)的(de)(de)相對(dui)密封(feng)程(cheng)度。隨著密封(feng)程(cheng)度的(de)(de)提高,摩(mo)擦力(li)(li)迅速(su)增加,而(er)且(qie)當(dang)工件(jian)溫度高于(yu)模(mo)具溫度時(shi),就(jiu)會(hui)發生(sheng)熱傳導(dao),致(zhi)使坯料表面急冷。這兩個因素都會(hui)增加鍛(duan)(duan)(duan)造壓(ya)力(li)(li)。很明顯(xian),鍛(duan)(duan)(duan)造過(guo)程(cheng)中金屬發生(sheng)的(de)(de)變(bian)(bian)化受到了完成塑(su)性成型所必需時(shi)間的(de)(de)影響。因此(ci),重(zhong)要(yao)的(de)(de)是(shi)要(yao)認識到,不同(tong)類型設備的(de)(de)基本差別就(jiu)在于(yu)鍛(duan)(duan)(duan)造速(su)度或(huo)者說變(bian)(bian)形速(su)度的(de)(de)不同(tong)。例如,空氣錘使金屬產生(sheng)變(bian)(bian)形時(shi)的(de)(de)速(su)度是(shi)水壓(ya)機的(de)(de)100倍。


  用空氣錘和螺旋壓(ya)(ya)力(li)機(ji)鍛造(zao)金屬在快速(su)的(de)變形(xing)過程中,多半會出現顯(xian)著的(de)溫升。在一般的(de)壓(ya)(ya)力(li)鍛造(zao)時,金屬溫升通常是非(fei)常不明(ming)顯(xian)的(de)。在鍛造(zao)帶有氧化皮(pi)的(de)鋼和其他合金時,使(shi)用空氣錘很有好處。


  因為空(kong)氣錘(chui)的(de)反復錘(chui)擊作用可(ke)使(shi)氧(yang)化皮(pi)(pi)疏松,因而能(neng)夠很容易地將其從(cong)模腔里清(qing)除(chu)出(chu)去。在(zai)使(shi)用壓(ya)(ya)力機鍛造時,氧(yang)化皮(pi)(pi)經常被(bei)壓(ya)(ya)入(ru)工件(jian)表面,所以很難從(cong)模具凹槽內清(qing)除(chu)掉。