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锻造厂是如何加工锻件的?

发布时间:2021-03-25 点击数:63

       锻造厂制订变形工艺的内容包括:确定锻件成形必需的幕本工序、辅助工序和修整工序,决定工序顺序,设计工序尺寸等。制订变形工艺是编制自由锻工艺规程最重要的部分。由于考虑的因素较多,如锻件技术要求、工人操作经验、生产管理水平、车间设备条件、工具辅具情况、坯料供应状态、生产批量大小等,所以,也是难度较大的部分。各类锻件变形工序的选择,可根据锻件的形状、尺寸和技术要求,结合各锻造工序的变形特点,参考有关典型工艺具体确定。


       工序尺寸设计和工序选择是同时进行的,在确定工序尺寸时应注意工序尺寸必须符合各工序的规则,例如镦粗时坯料高径比应小于2.5~3。必须估计到各工序变形时坯料尺寸的变化,例如冲孔时坯料高度有所减小,扩孔时坯料高度要有增加等。


       应保证锻件各个部分有适当的体积,如拔长采用压痕或压肩进行分段时。在锻造最后进行精整时要有一定的修整留量,例如在压痕、压肩、错移、冲孔等工序坯料产生拉缩现象,因此在中间工序应留有适当的修整留量。多火锻造大型锻件时,应注意中间各火次加热的可能性。对长度方向尺寸要求准确的长轴锻件,在没计工序尺寸时,要考虑到修整时长度尺寸会略有伸长。


锻件


       锻比是锻件在锻造成形时变形程度的一种表示方法,锻比大小反映了锻造对锻件组织和机械性能的影响。一般规律是,锻造过程随着锻比增大,由于内部孔隙焊合、铸态树枝晶被打碎、锻件的纵向和横向机械性能均得到明显提高。当锻比超过一定数值后,由于形成纤维组织,横向机械性能(塑性、韧性)急剧下降,导致锻件出现各向异性。可见,锻比是衡量锻件质量的一个重要指标。锻比过小,锻件就达不到性能要求;锻比过大,不但增加了锻造工作量,并且还会引起各向异性。因此,在制订锻造工艺规程时,应合埋的选取锻比大小。


       用钢材锻制的锻件(莱氏体钢锻件除外),由于钢材经过了大变形的锻或轧,其组织与性能均已得到改善,一般不需考虑锻比;用钢锭(包括有色金属铸锭)锻制的大型锻件,就必需考虑锻比。零件技术条件提出了锻比要求,即以技术条件要求选取锻件锻比;如零件的技术条件没有规定锻比,则应根据材料化学成分、零件受力情况、以及所用钢让大小等因素,综合权衡利弊择优选取。


       锻造锻件前的准备包括原材料选择、算料、下料、加热、计算变形力、选择设备、设计模具。锻造前还需选择好润滑方法及润滑剂。锻造用材料涉及面很宽,既有多种牌号的钢及高温合金,又有铝、镁、钛、铜等有色金属;既有经过一次加工成不同尺寸的棒材和型材,又有多种规格的锭料;除了大量采用适合我国资源的国产材料外,又有来自国外的材料。所锻材料大多数是已列入国家标准的,也有不少是研制、试用及推广的新材料。众所周知,产品的质量往往与原材料的质量密切相关,因此对锻造工作者来说,必需具有必备的材料知识,要善于根据工艺要求选择最合适的材料。


       算料与下料是提高材料利用率,实现毛坯精化的重要环节之一。过多材料不仅造成浪费,而且加剧模膛磨损和能量消耗。下料若不稍留余量,将增加工艺调整的难度,增加废品率。此外,下料端面质量对工艺和锻件质量也有影响。


锻件


       加热的目的是为了降低锻造变形力和提高金属塑性。但加热也带来一系列问题,如氧化、脱碳、过热及过烧等。准确控制始锻及终锻温度,对产品组织与性能有极大影响。火焰炉加热具有费用低,适用性强的优点,但加热时间长,容易产生氧化和脱碳,劳动条件也需不断改善。电感应加热具有加热迅速,氧化少的优点,但对产品形状尺寸及材质变化的适应性差。


       锻造成形是在外力作用下产生的,因此,正确计算变形力,是选择设备、进行模具校核的依据。对变形体内部进行应力应变分析,也是优化工艺过程和控制锻件组织性能所不可缺少的。


变形力的分析方法主要有四种。主应力法虽不十分严密,但比较简单直观,可以计算出总压力及工件与工具接触面上的应力分布。滑移线法对于平面应变问题是严格的,对于高件局部变形求解应力分布比较直观,但适用范围较窄。


       减少摩擦,不仅可以节约能源,还可以提高模具寿命。由于变形比较均匀,有助于提高产品的组织性能,减少摩擦的重要措施之一就是采用润滑。由于锻造的方式不同及工作温度的差异,所用润滑剂也不同。玻璃润滑剂多用于高温合金及钛合金锻造。对钢的热锻,水基石墨是应用很广泛的润滑剂,对于冷锻,由于压强很高,锻前往往还需要进行磷酸盐或草酸盐处理。



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