模型鍛造是使金屬坯料在上、下鍛模的模膛內被迫塑性流動成型,從而獲得與模膛形狀相符的鍛件,簡稱模鍛。按照鍛模的固定類型,可分為固定模鍛造和胎模鍛造兩種。


1. 固定模鍛(duan)造(zao)


  如圖3-1所示,鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)和下(xia)模(mo)(mo)組成,分別固定在模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)的(de)(de)錘(chui)頭和砧(zhen)座上(shang),上(shang)、下(xia)模(mo)(mo)的(de)(de)對準主要是用模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)來保(bao)證。鍛(duan)(duan)造時,加熱(re)好的(de)(de)坯料放在下(xia)模(mo)(mo)膛中(zhong),錘(chui)頭帶動上(shang)模(mo)(mo)進行鍛(duan)(duan)擊,使金屬流(liu)動并(bing)充滿模(mo)(mo)膛而形(xing)(xing)成鍛(duan)(duan)件(jian),多(duo)余的(de)(de)金屬被(bei)壓入飛邊(bian)槽內形(xing)(xing)成飛邊(bian),模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)鍛(duan)形(xing)狀(zhuang)復(fu)雜的零(ling)件時,需要用開有幾(ji)個模(mo)(mo)膛的多模(mo)(mo)膛進行模(mo)(mo)鍛(duan),使坯料在幾(ji)個模(mo)(mo)膛中逐步成(cheng)型,最后(hou)在終鍛(duan)模(mo)(mo)膛中鍛(duan)成(cheng)所需形(xing)狀(zhuang)。


 固定(ding)模鍛造(zao)設備除了模鍛錘外,還有各(ge)種壓力機。


 固定模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)造具有生產率高(gao)、鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)質量(liang)好、形狀(zhuang)可(ke)以(yi)較復雜以(yi)及節(jie)省金屬(shu)材料等優點,是(shi)(shi)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)的(de)基本方(fang)法。但是(shi)(shi)它需要昂貴的(de)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)設備和鍛(duan)(duan)(duan)模(mo),鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian)的(de)大(da)小(xiao)(xiao)受到模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)設備噸位的(de)限制。因此(ci)僅適用于大(da)批量(liang)生產中、小(xiao)(xiao)型鍛(duan)(duan)(duan)件(jian)(jian),一般在150kg以(yi)下(xia)。



2. 胎模鍛造


 如(ru)圖3-2所示,模(mo)鍛時(shi),下(xia)(xia)模(mo)放在下(xia)(xia)砧座上,加(jia)熱的坯料放在下(xia)(xia)模(mo)膛內,依靠(kao)導銷定位(wei)把上模(mo)合(he)上,用錘頭鍛擊(ji)上模(mo)而使(shi)鍛件成型。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛(duan)(duan)造是在(zai)自(zi)由(you)鍛(duan)(duan)設備上進(jin)行的,不需要模(mo)鍛(duan)(duan)設備,所用鍛(duan)(duan)模(mo)也較簡單(dan),生產(chan)率(lv)較高,鍛(duan)(duan)件(jian)質量較好,能節省金屬,降(jiang)低成本。但一般胎模(mo)鍛(duan)(duan)造時,上、下模(mo)要人工搬動(dong),勞動(dong)強(qiang)度大,影響生產(chan)率(lv)進(jin)一步提高,故(gu)在(zai)中、小批生產(chan)小型鍛(duan)(duan)件(jian)時得到廣(guang)泛應用。


  在(zai)絕大(da)多數(shu)實際的(de)(de)(de)(de)閉模(mo)鍛造操作中(zhong),工件材料的(de)(de)(de)(de)溫度(du)要比模(mo)具高一些。應變(bian)對(dui)屈(qu)(qu)服應力(li)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)是(shi)微不足道(dao)的(de)(de)(de)(de),但是(shi)對(dui)變(bian)形速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)卻變(bian)得越來越重要。因此,絕大(da)多數(shu)金屬(shu)在(zai)再結(jie)晶溫度(du)以上進行熱鍛時(shi),屈(qu)(qu)服應力(li)對(dui)于(yu)變(bian)形速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)依賴(lai)程度(du)很明顯因不同(tong)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)和合金而有所(suo)不同(tong)。在(zai)室溫下,絕大(da)多數(shu)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)形速(su)度(du)對(dui)屈(qu)(qu)服應力(li)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)是(shi)十分微小的(de)(de)(de)(de)。


  在鍛(duan)(duan)造過(guo)程(cheng)中(zhong),使金(jin)(jin)屬(shu)變(bian)形所需要(yao)的壓(ya)(ya)力(li)是顯(xian)(xian)著(zhu)不(bu)同(tong)的,這取決于模具對(dui)工(gong)件的相對(dui)密封(feng)程(cheng)度(du)。隨著(zhu)密封(feng)程(cheng)度(du)的提高,摩擦(ca)力(li)迅速增加(jia),而且當工(gong)件溫度(du)高于模具溫度(du)時,就會(hui)(hui)發生熱傳導,致使坯料表(biao)面急冷。這兩個因(yin)素都會(hui)(hui)增加(jia)鍛(duan)(duan)造壓(ya)(ya)力(li)。很明顯(xian)(xian),鍛(duan)(duan)造過(guo)程(cheng)中(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)發生的變(bian)化受到了完成塑性(xing)成型所必(bi)需時間的影響(xiang)。因(yin)此,重要(yao)的是要(yao)認識到,不(bu)同(tong)類型設(she)備的基本(ben)差別就在于鍛(duan)(duan)造速度(du)或者說變(bian)形速度(du)的不(bu)同(tong)。例如,空氣錘使金(jin)(jin)屬(shu)產(chan)生變(bian)形時的速度(du)是水壓(ya)(ya)機的100倍。


  用空氣(qi)錘和螺(luo)旋(xuan)壓力(li)機(ji)鍛造(zao)金屬在(zai)快速的(de)(de)變(bian)形過程中,多半(ban)會(hui)出現顯(xian)著的(de)(de)溫(wen)(wen)升。在(zai)一般(ban)的(de)(de)壓力(li)鍛造(zao)時,金屬溫(wen)(wen)升通常是非常不明顯(xian)的(de)(de)。在(zai)鍛造(zao)帶有氧化皮的(de)(de)鋼和其他合金時,使用空氣(qi)錘很有好處。


  因為空(kong)氣(qi)錘(chui)的(de)反(fan)復錘(chui)擊作用(yong)可使氧化(hua)皮疏松,因而能夠很容易(yi)地(di)將其從模腔里清除出去。在(zai)使用(yong)壓(ya)力機鍛造時(shi),氧化(hua)皮經常被壓(ya)入工件表(biao)面,所以很難從模具凹槽內(nei)清除掉。