鍛造相關工藝基礎知識點

更新時間：2023-10-20 點擊次數：897次

指用簡單的通用性工具，或在鍛造設備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力,使坯料產生變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量的鍛件的加工方法。采用自由鍛方法生產的鍛件稱為 自由鍛件。自由鍛都是以生產批量不大的鍛件為主，采用鍛錘、液壓機等鍛造設備對坯料進行成形加工，獲得合格鍛件。自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉、錯移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。

模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛．金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件，模鍛一般用于生產重量不大、批量較大的零件。

模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是模鍛的未來發展方向，也代表了鍛造技術水平的高低。

按照材料分，模鍛還可分為黑色金屬模鍛、有色金屬模鍛和粉末制品成形。顧名思義，就是材料分別是碳鋼等黑色金屬、銅鋁等有色金屬和粉末冶金材料。

擠壓應歸屬于模鍛，可以分為重金屬擠壓和輕金屬擠壓。

閉式模鍛和閉式鐓鍛屬于模鍛的兩種先進工藝，由于沒有飛邊，材料的利用率較高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛模的磨損。

碾環是指通過專用設備碾環機生產不同直徑的環形零件，也用來生產汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。

特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態模鍛等鍛造方式，這些方式都比較適用于生產某些特殊形狀的零件。

例如，輥鍛可以作為有效的預成形工藝，大幅降低后續的成形壓力；楔橫軋可以生產鋼球、傳動軸等零件；徑向鍛造則可以生產大型的炮筒、臺階軸等鍛件。

電加熱是將電能轉化為熱能，加熱金屬坯料。電加熱具有加熱速度快、爐溫控制準確、加熱質量好、工件氧化少、勞動條件好、自動化操作方便等優點；但設備投資巨大，電費昂貴，加熱成本高，在我國的廣泛應用仍受到限制。電阻加熱和感應加熱可分為電能轉換為熱能。

1、電阻加熱

根據產生電阻熱的加熱體，有電阻爐加熱、接觸電加熱和鹽浴爐加熱。阻爐加熱：電阻爐利用爐子電熱體產生的電流來加熱金屬；接觸電熱：接觸電加熱就是把電熱直接與電路相連。當電流通過坯料時，當坯料本身的電阻產生電阻熱時，坯料被加熱；鹽浴加熱:內熱電極鹽浴爐的工作原理是在電極之間通過低壓交流電流，利用鹽液導電產生大量電阻熱，將鹽液加熱到所需的工作溫度。

2、感應加熱

感應加熱通入交變電流產生的交變磁場的作用下，放置在交變磁場中的金屬坯料產生交變電勢，形成交變渦流。由于金屬毛坯電阻引起的渦流加熱和磁滯損失加熱，加熱毛坯。

燃料加熱是利用固體(煤、焦炭等）、液體（重油、柴油等）或氣體（氣體、天然氣等）燃料燃燒產生的熱能來加熱坯料。

燃料在燃料爐內燃燒產生高溫爐氣(火焰)，通過爐氣對流、爐圍(爐墻、爐頂)輻射、爐底熱傳導等方式加熱金屬坯料。金屬加熱主要依靠以下)爐中，金屬加熱主要依靠對流傳熱。在中溫(650-1000℃)和高溫(1000℃以上)爐中，金屬加熱主要是輻射。輻射傳熱可占普通高溫鍛造爐總傳熱量的90%以上。

燃料加熱爐通用性強，投資少，建筑容易，燃料因地制宜，易于解決，燃料成本低，應用廣泛。中小型鍛造鏈輪的生產主要采用以油、氣、天然氣或煤為燃料的室式爐。連續爐或轉底爐加熱鋼材。油、氣、天然氣常用于大型鍛造鏈輪毛坯或鋼錠。燃料加熱的缺點是勞動條件差，爐內氣氛、爐溫和加熱質量難以控制。

鍛件在鍛件之前，在鍛造前加熱金屬坯料，其目的是改善金屬塑性，降低變形抗力，即增加金屬的可鍛性，使金屬易于流動成形，在鍛造后得到良好的組織與力學性能。隨著新材料和鍛造工藝的不斷出現，對金屬加熱技術的要求越來越高，鍛造前加熱已成為鍛造生產過程中一個非常重要的環節。