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(gu)定模鍛造(zao)


  如圖3-1所示,鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)下模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)組(zu)成,分別(bie)固定在(zai)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)(duan)錘(chui)(chui)的錘(chui)(chui)頭和(he)砧座上(shang),上(shang)、下模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的對準主要是用模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)(duan)錘(chui)(chui)來保證。鍛(duan)(duan)(duan)造時,加熱好的坯(pi)料(liao)放(fang)在(zai)下模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)膛中,錘(chui)(chui)頭帶動(dong)上(shang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)進行鍛(duan)(duan)(duan)擊,使金屬(shu)流動(dong)并充滿模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)膛而形(xing)成鍛(duan)(duan)(duan)件,多余的金屬(shu)被壓入飛邊(bian)槽(cao)內形(xing)成飛邊(bian),模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鍛(duan)(duan)(duan)后(hou)再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)鍛(duan)形(xing)狀復雜的(de)零件時,需(xu)要用開(kai)有幾(ji)個模(mo)膛的(de)多模(mo)膛進行模(mo)鍛(duan),使坯料(liao)在幾(ji)個模(mo)膛中逐步成(cheng)型,最(zui)后(hou)在終鍛(duan)模(mo)膛中鍛(duan)成(cheng)所(suo)需(xu)形(xing)狀。


 固定模鍛(duan)造(zao)設備除了(le)模鍛(duan)錘外,還(huan)有各種壓力機。


 固定模鍛造具有生產(chan)率高(gao)、鍛件質量好、形狀可以(yi)較復雜(za)以(yi)及節省金屬材料等(deng)優(you)點,是模鍛的基(ji)本方法。但是它需要昂貴(gui)的模鍛設備(bei)和(he)鍛模,鍛件的大小受到模鍛設備(bei)噸位的限制。因此僅適用于(yu)大批量生產(chan)中、小型鍛件,一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所示,模(mo)(mo)鍛(duan)時,下模(mo)(mo)放(fang)在下砧座上(shang),加熱(re)的坯料(liao)放(fang)在下模(mo)(mo)膛內(nei),依靠(kao)導銷定(ding)位把上(shang)模(mo)(mo)合上(shang),用(yong)錘頭鍛(duan)擊上(shang)模(mo)(mo)而使鍛(duan)件成型。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造是在(zai)自由鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)設(she)(she)備(bei)上進(jin)行的,不(bu)需要(yao)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)設(she)(she)備(bei),所(suo)用鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)模(mo)也較(jiao)(jiao)簡單(dan),生產(chan)率較(jiao)(jiao)高(gao),鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)件質(zhi)量較(jiao)(jiao)好,能節省金屬,降低成本。但一般胎模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)造時,上、下模(mo)要(yao)人工搬動,勞動強(qiang)度大,影響生產(chan)率進(jin)一步提高(gao),故在(zai)中、小批生產(chan)小型鍛(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)件時得到廣泛應(ying)用。


  在(zai)絕大多數(shu)實際(ji)的(de)(de)閉模(mo)鍛造(zao)操作(zuo)中,工件材料的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)要(yao)比(bi)模(mo)具(ju)高一些。應變對(dui)屈(qu)服應力的(de)(de)影響(xiang)是微(wei)不(bu)足道(dao)的(de)(de),但是對(dui)變形速度(du)(du)的(de)(de)影響(xiang)卻變得越來越重要(yao)。因此,絕大多數(shu)金(jin)屬(shu)在(zai)再結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)(du)以(yi)上進行(xing)熱鍛時,屈(qu)服應力對(dui)于(yu)變形速度(du)(du)的(de)(de)依賴程(cheng)度(du)(du)很明(ming)顯因不(bu)同的(de)(de)金(jin)屬(shu)和合金(jin)而有所(suo)不(bu)同。在(zai)室溫(wen)下(xia),絕大多數(shu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)變形速度(du)(du)對(dui)屈(qu)服應力的(de)(de)影響(xiang)是十分微(wei)小的(de)(de)。


  在(zai)鍛造(zao)過(guo)程(cheng)(cheng)中,使(shi)金屬(shu)(shu)變(bian)(bian)形(xing)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)是顯(xian)著(zhu)不同的(de)(de)(de)(de),這取決(jue)于模具對(dui)工(gong)件的(de)(de)(de)(de)相對(dui)密(mi)(mi)封程(cheng)(cheng)度。隨著(zhu)密(mi)(mi)封程(cheng)(cheng)度的(de)(de)(de)(de)提高(gao),摩擦力(li)迅速增(zeng)加(jia),而且當工(gong)件溫(wen)度高(gao)于模具溫(wen)度時,就會發(fa)生熱傳導,致使(shi)坯料表面急冷。這兩個因素都會增(zeng)加(jia)鍛造(zao)壓(ya)力(li)。很明顯(xian),鍛造(zao)過(guo)程(cheng)(cheng)中金屬(shu)(shu)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化受(shou)到(dao)了(le)完成塑性成型所(suo)必需時間的(de)(de)(de)(de)影響。因此,重要的(de)(de)(de)(de)是要認識到(dao),不同類型設備的(de)(de)(de)(de)基(ji)本(ben)差(cha)別就在(zai)于鍛造(zao)速度或者(zhe)說(shuo)變(bian)(bian)形(xing)速度的(de)(de)(de)(de)不同。例如,空氣錘使(shi)金屬(shu)(shu)產生變(bian)(bian)形(xing)時的(de)(de)(de)(de)速度是水壓(ya)機的(de)(de)(de)(de)100倍。


  用空(kong)氣錘和螺旋壓(ya)力機(ji)鍛(duan)造(zao)金(jin)(jin)屬在快速(su)的(de)變形過(guo)程(cheng)中,多半會出現顯著的(de)溫(wen)升。在一般的(de)壓(ya)力鍛(duan)造(zao)時,金(jin)(jin)屬溫(wen)升通(tong)常(chang)是非常(chang)不明顯的(de)。在鍛(duan)造(zao)帶有氧化皮的(de)鋼(gang)和其(qi)他合金(jin)(jin)時,使(shi)用空(kong)氣錘很有好處(chu)。


  因為空氣錘(chui)的反復(fu)錘(chui)擊(ji)作(zuo)用可使氧化皮疏(shu)松,因而能夠很容易地將其從模腔(qiang)里(li)清除(chu)出去。在使用壓力機鍛造(zao)時,氧化皮經常(chang)被(bei)壓入工件表面,所以很難從模具凹槽內清除(chu)掉(diao)。