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简单介绍锻造分类,特点及注意事项

点击次数:348次 发布时间:2016-12-30

锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。根据锻造温度,可以分为热锻、温锻和冷锻。 

根据成形机理,锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。

 1、自由锻:指用简单的通用性工具,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为 自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主,采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工,获得合格锻件。 自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。

 2、模锻:模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件,模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向,也代表了锻造技术水平的高低。

按照材料分,模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义,就是材料分是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。

挤压应归属于模锻,可以分为重金属挤压和轻金属挤压。

闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺,由于没有飞边,材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边,锻件的受力面积就减少,所需要的荷载也减少。但是,应注意不能使坯料完全受到限制,为此要严格控制坯料的体积,控制锻模的相对位置和对锻件进行测量,努力减少锻模的磨损。

 3、碾环:碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件,也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。

 4、特种锻造:特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式,这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如,辊锻可以作为有效的预成形工艺,大幅降低后续的成形压力;楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件;径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

锻造设备的模具运动与自由度是不一致的,根据下死点变形限制特点,锻造设备可分为下述四种形式:

1、限制锻造力形式:油压直接驱动滑块的油压机。

2、准冲程限制方式:油压驱动曲柄连杆机构的油压机。

3、冲程限制方式:曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。

4、能量限制方式:利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。

锻造特点:

与铸件相比,金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得更加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。

铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的

锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中,一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件,即把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经落砂、清理和后处理等,所得到的具有一定形状,尺寸和性能的物件。

锻造注意事项:

1.锻造加工过程包括:将材料切割成所需尺寸、加热、锻造、热处理、清理和检验。在小型人工锻造中,所有这些操作都由数名锻工上手和下手在狭小场所内进行。他们都暴露于相同的有害环境和职业性危害中;在大型锻造车间,危害随工作岗位的不同而各异。

工作条件 尽管工作条件因锻造形式不同而各异,但具有某些共同特点:中等强度的体力劳动,干热的小气候环境,产生噪声和振动,空气受烟雾污染。

2.工人们同时暴露于高温空气和热辐射下,导致热量在体内积累,热量加上代谢的热量,会造成散热失调和病理变化。8小时劳动的排汗量将随小气体环境、体力消耗以及热适应性程度的不同而异一般在1.5~5升之间,或甚至更高。在较小锻造车间或离热源较远处,贝哈二氏热应激指数通常为55~95;但在大型锻造车间,靠近加热炉或落锤机的工作点可能高达150~190。易引起缺盐和热痉挛。在寒冷季节,暴露于小气候环境的变化中可能在一定程度上促进其适应性,但迅速而过于频繁的变化,可能构成对健康的危害。

大气污染:作场所的空气中可能含有烟尘、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫,或者还含有bing烯醛,其浓度取决于加热炉燃料的种类和所含杂质,以及燃烧效率、气流和通风状况。

噪声和振动:型锻锤必然会产生低频率噪声和振动,但也可能有一定的高频成分,其声压级在95~115分贝之间。工作人员暴露于锻造振动中,可能造成气质性和功能性失调,会降低工作能力和影响安全。