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第三節(jié)鍛造工藝過程 一 加熱 一 鍛造溫度范圍的確定鍛造溫度范圍是指鍛件由開始鍛造溫度 稱始鍛溫度 到停止鍛造溫度 稱終鍛溫度 的間隔 1 始鍛溫度的確定 在不出現(xiàn)過熱 過燒等加熱缺陷的前提下 應(yīng)盡量提高始鍛溫度 使金屬具有良好可鍛性 始鍛溫度一般控制在固相線以下150 250 機(jī)械制造基礎(chǔ)第十一章 2 終鍛溫度的確定 終鍛溫度過高 停止鍛造后金屬的晶粒還會繼續(xù)長大 鍛件的力學(xué)性能也隨之下降 終鍛溫度過低 金屬再結(jié)晶進(jìn)行得不充分 加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重 內(nèi)應(yīng)力增大 甚至導(dǎo)致鍛件產(chǎn)生裂紋 二 金屬在加熱時易產(chǎn)生的缺陷 1 氧化 脫碳鋼加熱到一定溫度后 表層的鐵和爐氣中的氧化性氣體 02 C02 H20 SO2 發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 使鋼料表層形成氧化皮 鐵的氧化物FeO Fe304 Fe203 這種現(xiàn)象稱為氧化 大鍛件表層脫落下來的氧化鐵皮厚度可達(dá)7 8mm 鋼在加熱過程中因生成氧化皮而造成的損失 稱為燒損 鋼加熱到高溫時 表層中的碳被爐氣中的O2 C02等氧化或與氫產(chǎn)生化學(xué)作用 生成CO或甲烷而被燒掉 這種因鋼在加熱時表層碳量降低的現(xiàn)象稱為脫碳 脫碳的鋼 使工件表面變軟 強(qiáng)度和耐磨性降低 鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高 加熱時越易脫碳 減少脫碳的方法是 1 采取快速加熱 2 縮短高溫階段的加熱時間 對加熱好的坯料盡快出爐鍛造 3 加熱前在坯料表面涂上保護(hù)涂層 2 過熱 過燒 過熱是指金屬加熱溫度過高 加熱時間過長而引起晶粒粗大的現(xiàn)象 過熱使鋼坯的可鍛性和力學(xué)性能下降 必須通過退火處理來細(xì)化晶粒以消除過熱組織 不能進(jìn)行退火處理的鋼坯可通過反復(fù)鍛打來改善晶粒度 二 鍛造成形 金屬加熱后 就可鍛造成形 根據(jù)鍛造時所用的設(shè)備 工模具及成形方式的不同 可將鍛造成形分為自由鍛成形 模鍛成形和胎模鍛成形等 第四節(jié)自由鍛造 一 自由鍛造的特點(diǎn)及設(shè)備 視頻 1 改善組織結(jié)構(gòu) 提高力學(xué)性能 通過鍛打 金屬內(nèi)部粗晶結(jié)構(gòu)被打碎 氣孔 縮孔 裂紋等缺陷被壓合 提高了致密性 金屬的纖維流線在鍛件截面上合理分布 提高了金屬的力學(xué)性能 2 成本低 經(jīng)濟(jì)性合理 鍛壓設(shè)備 工具通用性好 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 便于更換產(chǎn)品 3 工藝靈活 適用性強(qiáng) 鍛件質(zhì)量可以從1kg 300t 是鍛造大型鍛件的唯一方法 4 鍛件尺寸精度低 鍛件的形狀 尺寸精度取決于技術(shù)工人的水平 自由鍛主要用于單件小批 形狀不太復(fù)雜 尺寸精度要求不高的鍛件及一些大型鍛件的生產(chǎn) 2 自由鍛設(shè)備 自由鍛設(shè)備分兩類 一類是產(chǎn)生沖擊力的設(shè)備 如空氣錘和蒸汽一空氣錘 另一類是產(chǎn)生靜壓力的設(shè)備 如水壓機(jī)等 1 空氣錘 空氣錘的結(jié)構(gòu)簡單 操作靈活 維修方便 由于受壓縮缸和工作缸大小的限制 空氣錘噸位較小 錘擊能力也小 空氣錘噸位一般在40kg 1000kg 常用噸位范圍為65kg 750kg 鍛錘噸位是指落下部分 錘頭 錘桿 活塞和上抵鐵等 的質(zhì)量 2 水壓機(jī) 水壓機(jī)是在靜壓力下使坯料產(chǎn)生塑性變形 工作平穩(wěn) 噪聲小 工作條件好 能產(chǎn)生數(shù)萬kN壓力 鍛透深度大 變形速度慢 有利于獲得金屬再結(jié)晶組織 改善了鍛件的內(nèi)部組織 水壓機(jī)的缺點(diǎn)是設(shè)備龐大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 價格昂貴 機(jī)械制造基礎(chǔ)第十一章 二 自由鍛造的基本工序自由鍛造工序分三類 即輔助工序 基本工序和精整工序 自由鍛工序簡圖見下表 3 確定鍛造工序根據(jù)自由鍛工藝特點(diǎn)及鍛件的結(jié)構(gòu)特征 確定采用一個或多個工序的最佳組合 各類自由鍛件采用的鍛造工序見下表 四 自由鍛造鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性 自由鍛造鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是 除滿足使用性能要求外 還要考慮自