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不同的鍛造方法有不同的流程,其中以熱模鍛的工藝流程長(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;沖孔;矯正;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(guò)外觀和硬度檢查,重要鍛件還要經(jīng)過(guò)化學(xué)成分分析、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力等檢驗(yàn)和無(wú)損探傷。
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。 金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時(shí)間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
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(guò)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(wú)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(méi)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。
鍛造用料除了通常的材料,如各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金之外,鐵基高溫合金,鎳基高溫合金,鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成,只是這些合金由于其塑性區(qū)相對(duì)較窄,所以鍛造難度會(huì)相對(duì)較大,不同材料的加熱溫度,開(kāi)鍛溫度與終鍛溫度都有嚴(yán)格的要求。
鍛造廠在鍛造加工軸鍛件前,將切割好的坯料進(jìn)行加熱,不同材質(zhì)的坯料加熱溫度及時(shí)間也不相同。那么在鍛造加工中控制坯料加熱的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)注意,加熱前應(yīng)檢查材料牌號(hào)、熔煉爐號(hào)、尺寸規(guī)格、數(shù)量是否與工序卡相符,是否與所鍛產(chǎn)品材料相符。坯料裝爐前要清理爐膛內(nèi)的雜物。在電爐中加熱的坯料表面不得沾染油污。
軸鍛件廠在坯料入爐時(shí),應(yīng)放在工作區(qū)內(nèi),為達(dá)到坯料加熱均勻,大型坯料應(yīng)加墊塊,坯料之間應(yīng)有間距,應(yīng)有序排放。電爐加熱時(shí),坯料應(yīng)與發(fā)熱元件保持距離,或采取屏蔽措施不讓金屬過(guò)燒。軸鍛件坯料加熱時(shí),氧化皮的厚度、脫碳層應(yīng)符合軸鍛件工藝要求坯料加熱不允許產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)燒和里面裂紋等現(xiàn)象,坯料因故不能按時(shí)鍛造,可采取降溫或出爐等方法處理,但要符合工藝規(guī)程的要求。
閥體鍛造工藝對(duì)比分析
1、方案一中閥體鍛造工藝下料重量為2430kg,鍛造火次為兩火次;方案二中閥體鍛造工藝下料重量為2335kg,鍛造火次為三火次;方案三中閥體鍛造工藝下料重量為2030kg,鍛造火次為三火次。
2、方案一是將坯料整體鍛造為方塊毛坯,方案二大連鍛造加工過(guò)程中為了便于人工分料,防止兩頭端部出現(xiàn)凹心,增加了鍛坯兩端余量。這兩種方案設(shè)計(jì)的閥體在后續(xù)進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中,均存在加工余量大的現(xiàn)象,而且鍛造流線被切斷,降低了零件使用壽命,使得產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法得到保證。
3、方案一中鍛造后通過(guò)鋸床鋸掉兩個(gè)余料,重量輕,利用價(jià)值不高,只能作為廢料處理,同時(shí)使用鋸床增加了鋸條損耗,而且加一道工序,就多一重質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn),如存在鋸角過(guò)程中將產(chǎn)品鋸廢的可能。方案二在鍛造過(guò)程中有人工分料工序,在分料位置余塊大,而且剁刀切口面不一定整齊,使該位置易產(chǎn)生折疊。