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(gu)定模鍛造(zao)
如圖3-1所示,鍛(duan)(duan)(duan)模(mo)由上模(mo)和下模(mo)組成,分(fen)別(bie)固定在(zai)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)錘(chui)的錘(chui)頭和砧座上,上、下模(mo)的對準主要是(shi)用模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)(duan)(duan)造時,加熱好的坯料放在(zai)下模(mo)膛(tang)中,錘(chui)頭帶動(dong)上模(mo)進行鍛(duan)(duan)(duan)擊,使金(jin)屬流動(dong)并(bing)充滿(man)模(mo)膛(tang)而形(xing)成鍛(duan)(duan)(duan)件,多余的金(jin)屬被壓入飛(fei)邊槽內形(xing)成飛(fei)邊,模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)后(hou)再將它(ta)切(qie)除。

模鍛(duan)(duan)(duan)形(xing)狀復雜(za)的零件時,需要(yao)用開(kai)有幾(ji)個模膛(tang)的多(duo)模膛(tang)進(jin)行模鍛(duan)(duan)(duan),使坯料在(zai)幾(ji)個模膛(tang)中逐(zhu)步成(cheng)型(xing),最(zui)后在(zai)終(zhong)鍛(duan)(duan)(duan)模膛(tang)中鍛(duan)(duan)(duan)成(cheng)所需形(xing)狀。
固定模(mo)鍛造設(she)備除了模(mo)鍛錘外,還(huan)有(you)各種壓力機。
固定模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)造具有生產(chan)率高、鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件(jian)質(zhi)量好、形狀可以較(jiao)復雜以及節省(sheng)金屬材料(liao)等優(you)點,是(shi)模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)的基本方(fang)法。但是(shi)它需要(yao)昂貴(gui)的模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)設備(bei)和鍛(duan)(duan)(duan)(duan)模(mo),鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件(jian)的大小受到模(mo)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)設備(bei)噸(dun)位的限(xian)制。因此僅適(shi)用于大批量生產(chan)中、小型(xing)鍛(duan)(duan)(duan)(duan)件(jian),一般在150kg以下。
2. 胎(tai)模鍛(duan)造(zao)
如圖(tu)3-2所示,模鍛時,下(xia)(xia)模放(fang)在下(xia)(xia)砧座上(shang)(shang),加熱(re)的坯料放(fang)在下(xia)(xia)模膛內,依靠導銷(xiao)定位把上(shang)(shang)模合上(shang)(shang),用錘頭鍛擊上(shang)(shang)模而使鍛件(jian)成型。

胎(tai)模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)造是在自由鍛(duan)(duan)設備上進(jin)行的,不需要模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)設備,所用鍛(duan)(duan)模(mo)(mo)也較(jiao)簡單,生產率(lv)較(jiao)高,鍛(duan)(duan)件質量較(jiao)好,能節省金屬(shu),降低成本。但(dan)一(yi)般胎(tai)模(mo)(mo)鍛(duan)(duan)造時(shi),上、下(xia)模(mo)(mo)要人(ren)工搬動(dong),勞(lao)動(dong)強度大(da),影響生產率(lv)進(jin)一(yi)步(bu)提高,故在中、小批生產小型(xing)鍛(duan)(duan)件時(shi)得到廣泛應用。
在(zai)絕(jue)大(da)多(duo)數實際的(de)(de)(de)(de)(de)閉模(mo)鍛(duan)造操作中,工件材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度要比模(mo)具高一些。應變(bian)(bian)(bian)對屈服應力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)影響是微(wei)不(bu)足道的(de)(de)(de)(de)(de),但是對變(bian)(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)(de)(de)影響卻變(bian)(bian)(bian)得越來越重要。因此,絕(jue)大(da)多(duo)數金屬(shu)在(zai)再結晶(jing)溫(wen)度以上進行熱(re)鍛(duan)時,屈服應力(li)(li)對于變(bian)(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)(de)(de)依賴程度很(hen)明顯因不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)和(he)合金而有(you)所不(bu)同。在(zai)室溫(wen)下,絕(jue)大(da)多(duo)數金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形速度對屈服應力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)影響是十(shi)分微(wei)小的(de)(de)(de)(de)(de)。
在鍛(duan)造過(guo)程(cheng)中,使金(jin)屬(shu)變形所需要的(de)(de)壓(ya)力是顯著(zhu)不同的(de)(de),這取決于模具對工件(jian)的(de)(de)相對密封程(cheng)度(du)。隨著(zhu)密封程(cheng)度(du)的(de)(de)提高,摩擦(ca)力迅速(su)增加,而且當工件(jian)溫度(du)高于模具溫度(du)時,就會(hui)發生(sheng)熱傳導,致使坯料表面急冷。這兩個因素(su)都會(hui)增加鍛(duan)造壓(ya)力。很(hen)明顯,鍛(duan)造過(guo)程(cheng)中金(jin)屬(shu)發生(sheng)的(de)(de)變化(hua)受到了完(wan)成塑性成型(xing)所必需時間的(de)(de)影(ying)響。因此,重(zhong)要的(de)(de)是要認(ren)識到,不同類型(xing)設備的(de)(de)基(ji)本差別就在于鍛(duan)造速(su)度(du)或者說(shuo)變形速(su)度(du)的(de)(de)不同。例如,空氣錘(chui)使金(jin)屬(shu)產生(sheng)變形時的(de)(de)速(su)度(du)是水壓(ya)機的(de)(de)100倍。
用空氣(qi)錘(chui)和螺旋(xuan)壓(ya)力機鍛造(zao)(zao)金(jin)屬(shu)在(zai)快速的變形過(guo)程中,多(duo)半(ban)會出現顯著的溫(wen)升。在(zai)一般(ban)的壓(ya)力鍛造(zao)(zao)時(shi)(shi),金(jin)屬(shu)溫(wen)升通常是(shi)非常不明(ming)顯的。在(zai)鍛造(zao)(zao)帶有(you)氧(yang)化皮的鋼和其他合金(jin)時(shi)(shi),使用空氣(qi)錘(chui)很有(you)好(hao)處。
因(yin)為空氣錘的(de)反復錘擊作用可使氧化(hua)皮(pi)疏松,因(yin)而能(neng)夠很容易(yi)地將其從模(mo)腔里(li)清(qing)除(chu)(chu)出去。在(zai)使用壓力機鍛造時,氧化(hua)皮(pi)經常被壓入工件表面,所以很難從模(mo)具凹槽內(nei)清(qing)除(chu)(chu)掉。

