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(duan)造(zao)


  如圖3-1所(suo)示,鍛(duan)(duan)(duan)(duan)模(mo)由上(shang)模(mo)和下模(mo)組(zu)成,分別固(gu)定在模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)錘的錘頭和砧座上(shang),上(shang)、下模(mo)的對準主要是用模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)錘來保證。鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造時,加熱好的坯料(liao)放在下模(mo)膛中,錘頭帶動(dong)上(shang)模(mo)進行鍛(duan)(duan)(duan)(duan)擊(ji),使金(jin)屬流動(dong)并充滿(man)模(mo)膛而(er)形成鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件,多(duo)余(yu)的金(jin)屬被(bei)壓入飛(fei)邊槽(cao)內形成飛(fei)邊,模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)后(hou)再(zai)將它切(qie)除。


圖 1.jpg


 模(mo)鍛(duan)形(xing)狀(zhuang)復雜的零(ling)件時,需要用開有幾(ji)個(ge)模(mo)膛(tang)的多模(mo)膛(tang)進行模(mo)鍛(duan),使(shi)坯料在(zai)幾(ji)個(ge)模(mo)膛(tang)中逐步成型(xing),最后(hou)在(zai)終鍛(duan)模(mo)膛(tang)中鍛(duan)成所(suo)需形(xing)狀(zhuang)。


 固(gu)定(ding)模鍛造(zao)設備除(chu)了模鍛錘(chui)外,還有各(ge)種壓力機(ji)。


 固定模(mo)鍛(duan)(duan)造具有生產(chan)率高、鍛(duan)(duan)件質量好、形狀可(ke)以(yi)較復雜以(yi)及節省(sheng)金屬(shu)材料等優(you)點(dian),是模(mo)鍛(duan)(duan)的(de)基本方法。但是它需要昂貴(gui)的(de)模(mo)鍛(duan)(duan)設備和鍛(duan)(duan)模(mo),鍛(duan)(duan)件的(de)大小受到模(mo)鍛(duan)(duan)設備噸(dun)位的(de)限(xian)制(zhi)。因此僅適(shi)用于大批量生產(chan)中、小型鍛(duan)(duan)件,一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛(duan)造(zao)


 如圖3-2所示(shi),模(mo)鍛(duan)時,下模(mo)放在下砧座上,加(jia)熱的(de)坯料放在下模(mo)膛(tang)內(nei),依靠導銷定位(wei)把上模(mo)合(he)上,用(yong)錘頭鍛(duan)擊上模(mo)而使(shi)鍛(duan)件成型。


圖 2.jpg


  胎模鍛(duan)(duan)造是在自由鍛(duan)(duan)設(she)備上(shang)進(jin)行的,不需要模鍛(duan)(duan)設(she)備,所用鍛(duan)(duan)模也(ye)較簡單,生(sheng)產率較高(gao),鍛(duan)(duan)件(jian)質(zhi)量較好,能節省金屬,降(jiang)低成(cheng)本。但一(yi)般胎模鍛(duan)(duan)造時,上(shang)、下模要人工(gong)搬動(dong),勞動(dong)強度大,影響生(sheng)產率進(jin)一(yi)步提高(gao),故(gu)在中、小批(pi)生(sheng)產小型鍛(duan)(duan)件(jian)時得到廣泛應用。


  在(zai)絕(jue)大(da)多數實際的(de)閉模鍛(duan)造操作(zuo)中,工件材料(liao)的(de)溫(wen)度(du)要(yao)比模具高一些。應變(bian)對屈服(fu)應力的(de)影響(xiang)是(shi)微不(bu)足道的(de),但是(shi)對變(bian)形速度(du)的(de)影響(xiang)卻變(bian)得越來越重要(yao)。因(yin)此,絕(jue)大(da)多數金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)再結(jie)晶溫(wen)度(du)以上進行熱鍛(duan)時(shi),屈服(fu)應力對于變(bian)形速度(du)的(de)依(yi)賴(lai)程度(du)很明顯因(yin)不(bu)同(tong)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)和合金(jin)(jin)而(er)有(you)所不(bu)同(tong)。在(zai)室溫(wen)下,絕(jue)大(da)多數金(jin)(jin)屬(shu)的(de)變(bian)形速度(du)對屈服(fu)應力的(de)影響(xiang)是(shi)十分微小的(de)。


  在(zai)鍛造(zao)(zao)過程中(zhong),使金(jin)屬(shu)(shu)變形(xing)所需(xu)要的(de)(de)(de)壓力(li)(li)是(shi)顯著不同(tong)(tong)的(de)(de)(de),這取(qu)決(jue)于模(mo)具對工(gong)件的(de)(de)(de)相對密封(feng)程度(du)。隨著密封(feng)程度(du)的(de)(de)(de)提高,摩(mo)擦力(li)(li)迅速增(zeng)加(jia),而且當(dang)工(gong)件溫(wen)度(du)高于模(mo)具溫(wen)度(du)時,就(jiu)會發生(sheng)熱傳導,致使坯料表面(mian)急冷。這兩個(ge)因素都會增(zeng)加(jia)鍛造(zao)(zao)壓力(li)(li)。很明顯,鍛造(zao)(zao)過程中(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)發生(sheng)的(de)(de)(de)變化(hua)受到了完成(cheng)塑性成(cheng)型(xing)所必需(xu)時間的(de)(de)(de)影響。因此,重要的(de)(de)(de)是(shi)要認識到,不同(tong)(tong)類型(xing)設(she)備的(de)(de)(de)基本差別就(jiu)在(zai)于鍛造(zao)(zao)速度(du)或者說變形(xing)速度(du)的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)。例如,空氣(qi)錘(chui)使金(jin)屬(shu)(shu)產生(sheng)變形(xing)時的(de)(de)(de)速度(du)是(shi)水壓機的(de)(de)(de)100倍(bei)。


  用空氣(qi)(qi)錘和螺旋壓力機鍛造金屬在(zai)快速的(de)(de)變形過程中,多半會(hui)出現(xian)顯著的(de)(de)溫(wen)(wen)升。在(zai)一般的(de)(de)壓力鍛造時,金屬溫(wen)(wen)升通常是(shi)非(fei)常不(bu)明(ming)顯的(de)(de)。在(zai)鍛造帶有(you)氧化皮的(de)(de)鋼(gang)和其他合金時,使用空氣(qi)(qi)錘很有(you)好處。


  因為空(kong)氣(qi)錘的反復錘擊作用可使(shi)(shi)氧化皮(pi)疏松,因而能(neng)夠很容易地將其從(cong)模(mo)腔里清(qing)除出(chu)去(qu)。在使(shi)(shi)用壓力機鍛造(zao)時(shi),氧化皮(pi)經常被壓入工件表(biao)面,所以很難從(cong)模(mo)具凹槽內清(qing)除掉。