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在模具鍛造生產(chǎn)過程中,工藝規(guī)程的制訂、鍛模的設(shè)計(jì)和制造、鍛件的檢驗(yàn)、機(jī)械加工設(shè)計(jì)夾具(如用鍛件面定位時(shí)的夾具設(shè)計(jì))等,都離不開鍛件圖。鍛件圖是根據(jù)件圖設(shè)計(jì)的,在鍛件圖中應(yīng)規(guī)定出鍛件的幾何尺寸、形狀、鍛件的公差和機(jī)械加工余量、鍛件的材質(zhì)及熱處理要求和其它條件等內(nèi)容。 設(shè)計(jì)鍛件圖時(shí)綜合考慮鍛件的生產(chǎn)批量、設(shè)備工藝條件、模具制造及工人操作水平等因素。 同時(shí)與有關(guān)人員(訂貨單位產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員及機(jī)械加工工藝人員)協(xié)商,對(duì)鍛件圖充分加以分析研究,并取得一致意見,由需方簽字后方可。
具體設(shè)計(jì)時(shí)須考慮的問題如下:
確定分模面 錘鍛模上下兩半之間的分模面,可以是水平的,也可以是由水平面、傾斜面和圓弧面組合起來的復(fù)雜表面。確定分模面位置的基本原則是:應(yīng)型槽能分開;鍛件能從型槽中取出;同時(shí)還應(yīng)考慮到鍛件的成形、材料的利用率和模具的壽命以及生產(chǎn)效率等問題。 因此,分模面的形狀取決于鍛件的外形,但有時(shí)為了鍛件生產(chǎn)方便,在不影響件使用性的情況下,取得有關(guān)工藝、設(shè)計(jì)部門同意后,對(duì)其形狀也可稍作改變。所以,分模面的選擇不是鍛件圖設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作,需要通過經(jīng)濟(jì)和分析研究后,才能確定。而且在具體模鍛生產(chǎn)實(shí)踐中,通常通過分模面的改動(dòng),能使模鍛工藝為完善,對(duì)鍛件成形為有利,生產(chǎn)效率的作用。
鍛造件的缺陷又可分為低缺陷和顯微缺陷兩類。前者如內(nèi)裂,縮孔、疏松、白點(diǎn)、鍛造流紋紊亂、偏析、粗晶、石狀斷口、異金屬夾雜等;后者如脫碳、增碳、帶狀組織,鑄造組織殘留和碳化物偏析別不合要求等。缺陷存在于鍛件的,原因復(fù)雜,不易辨認(rèn),常常給生產(chǎn)造成較大的困難。 反映在性能方面的缺陷,如室溫強(qiáng)度、塑性、韌性或疲勞性能等不合格;或者高溫瞬時(shí)強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、持久塑性、蠕變強(qiáng)度不合要求等。性能方面的缺陷,只有在進(jìn)行了性能試驗(yàn)之后才能確切知道。
值得注意的是:外部和性能方面的缺陷這三者之間常常有不可分割的聯(lián)系。例如,過熱和過燒表現(xiàn)于外部常為裂紋的形式,表現(xiàn)于則為晶粒粗大或脫碳,表現(xiàn)在性能方面則為塑性和韌性的降低。因此,為了準(zhǔn)確確定鍛件缺陷的原因,除了辨明它們的形態(tài)和特征之外,還應(yīng)注意找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。
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。
溫鍛壓
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。將金屬預(yù)先加熱,加熱溫度較熱鍛壓低許多。溫鍛壓的精度較高,表面較光潔而變形抗力不大。
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。
根據(jù)成形機(jī)理,鍛造可分為自由鍛造、模鍛、輥鍛和特種鍛造。
1、自由運(yùn)動(dòng)。是指在鍛造設(shè)備的上砧和下砧之間,直接對(duì)坯料施加外力,使坯料變形,獲得必要的幾何形狀和內(nèi)部質(zhì)量的鍛造加工方法。自由鍛造生產(chǎn)的鍛件稱為自由鍛造。自由鍛造主要生產(chǎn)少量鍛件。鍛造設(shè)備如鍛壓機(jī)、水壓機(jī)等用于成形加工毛坯,獲得合格鍛件。自由鍛造的基本工藝包括安裝、拉拔、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、誤差、鍛造等。自由鍛造采用熱鍛。
2、模鍛分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是未來模鍛的發(fā)展方向,也代表了鍛造技術(shù)的水平。