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鍛造工藝概述鍛造是利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形,以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鍛造和沖壓同屬塑性加工性質(zhì),統(tǒng)稱鍛壓。鍛造是機(jī)械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。鍛造按坯料在加工時(shí)的溫度可分為冷鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工,熱鍛是在高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度上加工。有時(shí)還將處于加熱狀態(tài),但溫度不超過再結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)行的鍛造稱為溫鍛。不過這種劃分在生產(chǎn)中并不完全統(tǒng)一。鋼的再結(jié)晶溫度約為460°C,但普遍采用800°C作為劃分線,高于800°C的是熱鍛;在300~800°C之間稱為溫鍛或半熱鍛。鍛造按成形方法則可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等。坯料在壓力下產(chǎn)生的變形基本不受外部限制的稱自由鍛,也稱開式鍛造;其他鍛造方法的坯料變形都受到模具的限制,稱為閉模式鍛造。成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等的成形工具與坯料之間有相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對(duì)坯料進(jìn)行逐點(diǎn)、漸近的加壓和成形,故又稱為旋轉(zhuǎn)鍛造。鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機(jī)械性能均勻、良好,形狀和尺寸準(zhǔn)確,表面質(zhì)量好,便于組織批量生產(chǎn)只要合理控制加熱溫度和變形條件,不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。鑄錠僅用于大型鍛件。鑄錠是鑄態(tài)組織,有較大的柱狀晶和疏松的中心。因此必須通過大的塑性變形,將柱狀晶破碎為細(xì)晶粒,將疏松壓實(shí),才能獲得優(yōu)良的金屬組織和機(jī)械性能。經(jīng)壓制和燒結(jié)成的粉末冶金預(yù)制坯,在熱態(tài)下經(jīng)無飛邊模鍛可制成粉末鍛件。鍛件粉末接近于一般模鍛件的密度,具有良好的機(jī)械性能,并且精度高,可減少后續(xù)的切削加工。粉末鍛件內(nèi)部組織均勻,沒有偏析,可用于制造小型齒輪等工件。但粉末的價(jià)格遠(yuǎn)高于一般棒材的價(jià)格,在生產(chǎn)中的應(yīng)用受到一定限制。對(duì)澆注在模膛的液態(tài)金屬施加靜壓力,使其在壓力作用下凝固、結(jié)晶流動(dòng)、塑性變形和成形,就可獲得所需形狀和性能的模鍛件。液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成形方法,特別適用于一般模鍛難于成形的復(fù)雜薄壁件。不同的鍛造方法有不同的流程,其中以熱模鍛的工藝流程最長(zhǎng),一般順序?yàn)椋哄懪飨铝?;鍛坯加熱;輥鍛備坯;模鍛成形;切邊;中間檢驗(yàn),檢驗(yàn)鍛件的尺寸和表面缺陷;鍛件熱處理,用以消除鍛造應(yīng)力,改善金屬切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矯正;檢查,一般鍛件要經(jīng)過外觀和硬度檢查,重要鍛件還要經(jīng)過化學(xué)成分分析、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力等檢驗(yàn)和無損探傷。鍛壓是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機(jī)械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對(duì)坯料施加壓力,使之產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。在鍛造加工中,坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動(dòng)在沖壓加工中,坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形,其內(nèi)部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動(dòng)。鍛壓主要用于加工金屬制件,也可用于加工某些非金屬,如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復(fù)合材料的成形等。鍛壓和冶金工業(yè)中的軋制、拔制等都屬于塑性加工,或稱壓力加工,但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬制件,而軋制、拔制等主要用于生產(chǎn)板材、帶材管材、型材和線材等通用性金屬材料。人類在新石器時(shí)代末期,已開始以錘擊天然紅銅來制造裝飾品和小用品。中國(guó)約在公元前2000多年已應(yīng)用冷鍛工藝制造工具,如甘肅武威皇娘娘臺(tái)齊家文化遺址出土的紅銅器物,就有明顯的錘擊痕跡。商代中期用隕鐵制造武器,采用了加熱鍛造工藝。春秋后期出現(xiàn)的塊煉熟鐵,就是經(jīng)過反復(fù)加熱鍛造以擠出氧化物夾雜并成形的。最初,人們靠掄錘進(jìn)行鍛造,后來出現(xiàn)通過人拉繩索和滑車來提起重錘再自由落下的方法鍛打坯料。14世紀(jì)以后出現(xiàn)了畜力和水力落錘鍛造1842年,英國(guó)的內(nèi)史密斯制成第一臺(tái)蒸汽錘,使鍛造進(jìn)入應(yīng)用動(dòng)力的時(shí)代。以后陸續(xù)出現(xiàn)鍛造水壓機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的夾板錘、空氣鍛錘和機(jī)械壓力機(jī)。夾板錘最早應(yīng)用于美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)(1861?1865)期間,用以模鍛武器的零件,隨后在歐洲出現(xiàn)了蒸汽模鍛錘,模鍛工藝逐漸推廣。到19世紀(jì)末已形成近代鍛壓機(jī)械的基本門類。20世紀(jì)初期,隨著汽車開始大量生產(chǎn),熱模鍛迅速發(fā)展,成為鍛造的主要工藝。20世紀(jì)中期,熱模鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)和無砧鍛錘逐漸取代了普通鍛錘,提高了生產(chǎn)率,減小了振動(dòng)和噪聲。隨著鍛坯少無氧化加熱技術(shù)、高精度和高壽命模具、熱擠壓,成形軋制等新鍛造工藝和鍛造操作機(jī)、機(jī)械手以及自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線的發(fā)展,鍛造生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效果不斷提高。冷鍛的出現(xiàn)先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機(jī)械制造中的應(yīng)用到20世紀(jì)方得到推廣,冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造、擺動(dòng)輾壓等相繼發(fā)展,逐漸形成能生產(chǎn)不需切削加工的精密制件的高效鍛造工藝。早期的沖壓只利用鏟、剪、沖頭、手錘、砧座等簡(jiǎn)單工具,通過手工剪切、沖孔、鏟鑿、敲擊使金屬板材(主要是銅或銅合金板等)成形,從而制造鑼、鐃、鈸等樂器和罐類器具。隨著中、厚板材產(chǎn)量的增長(zhǎng)和沖壓液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展,沖壓加工也在19世紀(jì)中期開始機(jī)械化。1905年美國(guó)開始生產(chǎn)成卷的熱連軋窄帶鋼,1926年開始生產(chǎn)寬帶鋼以后又出現(xiàn)冷連軋帶鋼。同時(shí),板、帶材產(chǎn)量增加,質(zhì)量提高,成本降低結(jié)合船舶、鐵路車輛、鍋爐、容器、汽車、制罐等生產(chǎn)的發(fā)展,沖壓已成為應(yīng)用最廣泛的成形工藝之一。鍛壓主要按成形方式和變形溫度進(jìn)行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類;按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性,有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量,使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力,降低所需鍛壓機(jī)械的噸位。但熱鍛壓工序多,工件精度差,表面不光潔,鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。冷鍛壓是在低于金屬再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的鍛壓,通常所說的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓,而將在高于常溫、但又不超過再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高,表面較光潔而變形抗力不大。在常溫下冷鍛壓成形的工件,其形狀和尺寸精度高,表面光潔,加工工序少,便于自動(dòng)化生產(chǎn)。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品而不再需要切削加工。但冷鍛時(shí),因金屬的塑性低,變形時(shí)易產(chǎn)生開裂,變形抗力大,需要大噸位的鍛壓機(jī)械。等溫鍛壓是在整個(gè)成形過程中坯料溫度保持恒定值。等溫鍛壓是為了充分利用某些金屬在等一溫度下所具有的高塑性,或是為了獲得特定的組織和性能。等溫鍛壓需要將模具和坯料一起保持恒溫,所需費(fèi)用較高,僅用于特殊的鍛壓工藝,如超塑成形。鍛壓可以改變金屬組織,提高金屬性能。鑄錠經(jīng)過熱鍛壓后,原來的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實(shí)或焊合;原來的枝狀結(jié)晶被打碎,使晶粒變細(xì);同時(shí)改變?cè)瓉淼奶蓟锲龊筒痪鶆蚍植?,使組織均勻,從而獲得內(nèi)部密實(shí)、均勻、細(xì)微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經(jīng)熱鍛變形后,金屬是纖維組織;經(jīng)冷鍛變形后,金屬晶體呈有序性。鍛壓是使金屬進(jìn)行塑性流動(dòng)而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動(dòng)后體積不變,而且金屬總是向阻力最小的部分流動(dòng)。生產(chǎn)中,常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀,實(shí)現(xiàn)鐓粗拔長(zhǎng)、擴(kuò)孔、彎曲、拉深等變形。鍛壓出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產(chǎn)。模鍛、擠壓、沖壓等應(yīng)用模具成形的尺寸精確、穩(wěn)定??刹捎酶咝у憠簷C(jī)械和自動(dòng)鍛壓生產(chǎn)線組織專業(yè)化大批量或大量生產(chǎn)。鍛壓的生產(chǎn)過程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預(yù)處理;成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗(yàn)。常用的鍛壓機(jī)械有鍛錘、液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。鍛錘具有較大的沖擊速度,利于金屬塑性流動(dòng),但會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)液壓機(jī)用靜力鍛造,有利于鍛透金屬和改善組織,工作平穩(wěn),但生產(chǎn)率低機(jī)械壓力機(jī)行程固定,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術(shù)、研制生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度更高的鍛壓設(shè)備和鍛壓生產(chǎn)線、發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛壓材料和鍛壓加工方法等方面發(fā)展。提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量,主要是提高它們的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度)和可靠度。這需要更好地應(yīng)用金屬塑性變形理論;應(yīng)用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料;正確進(jìn)行鍛前加熱和鍛造熱處理;更嚴(yán)格和更廣泛地對(duì)鍛壓件進(jìn)行無損探傷。少、無切削加工是機(jī)械工業(yè)提高材料利用率、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少、無氧化加熱,以及高硬、耐磨長(zhǎng)壽模具材料和表面處理方法的發(fā)展,將有利于精密鍛造、精密沖壓的擴(kuò)大應(yīng)用。—中頻感應(yīng)加熱鍛造爐主要特點(diǎn):1、 用于銅棒、鐵棒、鋁棒材加熱;2、 超小體積,可移動(dòng),占地僅0.6平方米,方便與任何鍛、軋?jiān)O(shè)備配合使用;3、 安裝、調(diào)試和操作非常方便,一學(xué)即會(huì);4、感應(yīng)加熱,使棒料在極短的時(shí)間內(nèi)加熱到所需溫度,極大地減少金屬氧化,既省料又提高鍛造質(zhì)量;5、中頻加熱①15以上棒料,更透熱、更均勻、更快速;6、24小時(shí)不間斷工作;7、自動(dòng)送料;8、省電、環(huán)保、降低成本和人力開支;9、方便更換爐體,以適應(yīng)棒料整體加熱或端部加熱的不同要求;10、采用超小型的中頻感應(yīng)加熱電源,與傳統(tǒng)中頻電源截然不同;主要型號(hào)和適用范圍:T某Z-3535KW鍛造爐T某Z-4545KW鍛造爐推薦用于①15—30長(zhǎng)度40MM左右短棒料加熱推薦用于①15-50棒料加熱T某Z-110110KW鍛造推薦用于①25-50棒料加爐熱T某Z-7070KW鍛造爐棒料中頻感應(yīng)加熱鍛造爐組成:1、35-110KW中頻加熱電源2、 補(bǔ)償電容箱3、 整料或端料加熱圈及機(jī)構(gòu)4、氣功送料機(jī)構(gòu)5、工作臺(tái)熱模鍛技術(shù)新發(fā)展中國(guó)加入WTO,市場(chǎng)國(guó)際化、采購(gòu)全球化必將給中國(guó)的制造業(yè)帶來巨大的商機(jī),特別是汽車、航天制造業(yè);國(guó)家計(jì)委、科技部共同發(fā)布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》已確定了汽車領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)主要集中在汽車零部件制造業(yè)。汽車工業(yè)的“小型化、輕量化和高速化”發(fā)展方向,為中國(guó)的鍛造行業(yè)提供了極大的發(fā)展機(jī)遇,汽車上的零件60%是用鍛壓方法生產(chǎn)的。有關(guān)專家分析指出:美國(guó)、日本、德國(guó)的汽車工業(yè)如此發(fā)達(dá),得益于其鍛壓技術(shù)及設(shè)備的領(lǐng)先地位。我國(guó)的鍛造工業(yè)要適應(yīng)入世后

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