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封頭鍛造工藝中各溫度域的優(yōu)勢
溫鍛的優(yōu)勢就在于可以提高鍛件的精度和質(zhì)量,同時(shí)又沒有冷鍛那樣大的成形力。溫鍛工藝的應(yīng)用與鍛件材料、鍛件大小、鍛件復(fù)雜程度有密切的關(guān)系。一般而言,對于形狀不太復(fù)雜的低碳、低合金鋼小型精密模鍛件,采用冷鍛工藝就可以成形;對于形狀復(fù)雜的中小型中碳鋼精密模鍛件,冷鍛方法難以解決其成形問題,或單純采用冷鍛工藝成本偏高,則可采用溫鍛成形。鋼的再結(jié)晶溫度大約在750℃左右,在700℃以上進(jìn)行鍛造時(shí),由于變形能可得到動態(tài)釋放,成形阻力急劇減??;在700-850℃鍛造時(shí),鍛件氧化皮較少,表面脫碳現(xiàn)象較輕微,鍛件尺寸變化較??;在950℃以上鍛造時(shí),雖然成形力更小,但鍛件氧化皮和表面脫碳現(xiàn)象嚴(yán)重,鍛件尺寸變化較大。因而在700-850℃的范圍內(nèi)鍛造可得到質(zhì)量和精度都比較好的鍛件。
鍛造加工,動力系統(tǒng)主要提供液壓機(jī)本體工作時(shí)所需要的高壓液體,并接收回程排回的低壓液體,此外,對工作液體進(jìn)行檢測、過濾、攪拌及冷卻,以保證工作液體處于好的工作狀態(tài)。動力系統(tǒng)分為泵直接傳動和泵蓄勢器傳動兩種類型。常見的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)是三梁四柱上傳動式。
現(xiàn)以鍛造水壓機(jī)為例,其結(jié)構(gòu)簡圖如圖11-9所示。它由上橫梁1、下橫梁3、4個(gè)立柱2和16個(gè)內(nèi)外螺母組成一個(gè)封閉框架,框架承受圭部工作載荷。工作缸固定在上橫梁1上,工作缸內(nèi)裝有工作柱塞君,它與活動橫梁7相連接?;顒訖M梁以4個(gè)立柱2為導(dǎo)向在上下橫梁之間往復(fù)運(yùn)動。
在活動橫梁的下表面上,一般固定有上砧(上模),而下砧(下模)則固定于下橫粱上的工作臺上。自由鍛造液壓機(jī)又稱鍛造液壓機(jī),用于完成自由鍛造工藝,即在被壓機(jī)的工作缸壓力作用下,通過上、下砧和一些簡單的通用工具。
使鋼錠或鋼坯產(chǎn)生塑性變形,以獲得所需形狀和尺寸的鍛件。液壓機(jī)是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動的機(jī)械,以液體為工作介質(zhì),用來傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。液壓機(jī)一般由本體(主機(jī))、動力系統(tǒng)及液壓控制系統(tǒng)三部分組成。
自由鍛造液壓機(jī)的結(jié)構(gòu),按作用力的方向區(qū)分,液壓機(jī)有立式和臥式兩種。多數(shù)液壓機(jī)為立式,擠壓用液壓機(jī)則多用臥式。按結(jié)構(gòu)型式分,液壓機(jī)有雙柱、四柱、八柱、焊接框架和多層鋼帶纏繞框架等型式,中、小型立式液壓機(jī)還有用C型架式的。
如何控制鍛造溫度?
鍛造溫度在再結(jié)晶溫度之上的精密鍛造工藝稱為熱精鍛。熱精鍛材料變形抗力低、塑性好,容易成形比較復(fù)雜的工件,但是因強(qiáng)烈氧化作用,工件表面質(zhì)量和尺寸精度較低。螺旋壓力機(jī)按照動力的傳送方式不同分為摩擦壓力機(jī)和電動螺旋壓力機(jī)。
摩擦壓力機(jī)顧名思義是通過摩擦的方式把電機(jī)產(chǎn)生的動能傳送到螺桿上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滑塊的上升與打擊。電動螺旋壓力機(jī)是通過齒輪傳動直接把電機(jī)的動能傳給螺桿,大大降低了能量傳送過程中的損耗,同時(shí)也降低了設(shè)備工作過程中的噪音。
并且可以通過PLC控制實(shí)現(xiàn)慣性能量的回收,在節(jié)能的同時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)能量控制。電動螺旋壓力機(jī)相對于其他種類的壓力機(jī)具有鍛造速度快,原理簡單,維護(hù)成本低等優(yōu)勢。熱精鍛常用的工藝方法為閉式模鍛,由于下料不準(zhǔn),模具設(shè)計(jì)、制造精度不夠等原因。
閉式模鍛蕞后合模階段變形抗力很大對設(shè)備和模具造成較大的損害。用于熱精鍛的設(shè)備品類較多,主要有數(shù)控模鍛錘,螺旋壓力機(jī),熱模鍛壓力機(jī)等,數(shù)控模鍛錘具有打擊速度快,使得紅熱金屬可以在短時(shí)間內(nèi)快速成型,進(jìn)而提升金屬的流動效果。
也可以大大降低對模具的沖壓,打擊能量可以控制,在提升鍛造效率的同時(shí),也降低了模具的損耗,因此數(shù)控液壓模鍛錘是閉塞模鍛的一種理想設(shè)備。解決該問題常用的方法是分流降l壓原理,即在封閉型腔蕞后充滿的地方設(shè)置形狀與尺寸大小合理的分流降l壓腔孔。