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)模(mo)由上模(mo)和下模(mo)組成(cheng),分別固(gu)定在模(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)(chui)的錘(chui)(chui)頭和砧座上,上、下模(mo)的對準(zhun)主要是用模(mo)鍛(duan)(duan)錘(chui)(chui)來保證。鍛(duan)(duan)造(zao)時,加熱好(hao)的坯料放在下模(mo)膛中,錘(chui)(chui)頭帶動(dong)上模(mo)進行鍛(duan)(duan)擊(ji),使金屬流(liu)動(dong)并充滿模(mo)膛而形(xing)成(cheng)鍛(duan)(duan)件,多余(yu)的金屬被壓入飛邊槽內(nei)形(xing)成(cheng)飛邊,模(mo)鍛(duan)(duan)后再將它切除。


圖 1.jpg


 模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛形狀復雜的零(ling)件時,需要用開(kai)有幾(ji)個(ge)模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)的多模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)進行(xing)模(mo)(mo)(mo)(mo)鍛,使坯料在幾(ji)個(ge)模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)中逐步成型,最(zui)后在終鍛模(mo)(mo)(mo)(mo)膛(tang)中鍛成所需形狀。


 固定模(mo)(mo)鍛造(zao)設備除(chu)了模(mo)(mo)鍛錘(chui)外(wai),還有各(ge)種壓力機。


 固定(ding)模(mo)鍛(duan)(duan)造(zao)具(ju)有生產(chan)(chan)率高(gao)、鍛(duan)(duan)件質量(liang)好、形狀(zhuang)可以(yi)較復(fu)雜以(yi)及(ji)節省金屬材料(liao)等優點,是(shi)模(mo)鍛(duan)(duan)的基本(ben)方法。但是(shi)它(ta)需要昂貴的模(mo)鍛(duan)(duan)設備(bei)和鍛(duan)(duan)模(mo),鍛(duan)(duan)件的大(da)小受到模(mo)鍛(duan)(duan)設備(bei)噸位的限制。因此僅(jin)適(shi)用于大(da)批(pi)量(liang)生產(chan)(chan)中、小型鍛(duan)(duan)件,一般在150kg以(yi)下。



2. 胎模鍛造(zao)


 如圖3-2所(suo)示,模鍛(duan)時,下模放(fang)在下砧座上,加(jia)熱的坯(pi)料放(fang)在下模膛內,依靠(kao)導(dao)銷定位把上模合上,用錘頭(tou)鍛(duan)擊上模而使鍛(duan)件成型。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛造(zao)是在(zai)(zai)自由鍛設備上進(jin)行的,不需(xu)要模(mo)鍛設備,所(suo)用鍛模(mo)也(ye)較簡(jian)單,生(sheng)產(chan)率較高(gao),鍛件(jian)質量較好,能(neng)節省金屬(shu),降低成本。但(dan)一(yi)般胎模(mo)鍛造(zao)時,上、下模(mo)要人工(gong)搬(ban)動,勞(lao)動強度大,影響(xiang)生(sheng)產(chan)率進(jin)一(yi)步(bu)提高(gao),故在(zai)(zai)中、小批生(sheng)產(chan)小型鍛件(jian)時得到廣泛應用。


  在絕(jue)大多(duo)數實際的(de)(de)(de)(de)(de)閉模(mo)(mo)鍛(duan)造操作中,工件(jian)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)溫度要比模(mo)(mo)具(ju)高一些。應變對(dui)屈服應力的(de)(de)(de)(de)(de)影響是(shi)(shi)微不足道的(de)(de)(de)(de)(de),但是(shi)(shi)對(dui)變形(xing)速(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)影響卻變得越來越重要。因此,絕(jue)大多(duo)數金(jin)屬(shu)在再結晶(jing)溫度以上進行(xing)熱鍛(duan)時,屈服應力對(dui)于變形(xing)速(su)度的(de)(de)(de)(de)(de)依賴(lai)程度很明顯因不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)和合(he)金(jin)而有(you)所不同(tong)。在室溫下,絕(jue)大多(duo)數金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)變形(xing)速(su)度對(dui)屈服應力的(de)(de)(de)(de)(de)影響是(shi)(shi)十分微小的(de)(de)(de)(de)(de)。


  在鍛造(zao)過程(cheng)中,使(shi)(shi)金(jin)(jin)屬變形所需要(yao)(yao)的(de)壓(ya)(ya)力是顯(xian)(xian)著不(bu)同的(de),這取決于(yu)模具(ju)對工件的(de)相對密(mi)封(feng)程(cheng)度(du)。隨(sui)著密(mi)封(feng)程(cheng)度(du)的(de)提高,摩(mo)擦力迅(xun)速(su)增(zeng)加(jia),而且當工件溫度(du)高于(yu)模具(ju)溫度(du)時,就(jiu)會發生(sheng)熱傳導,致使(shi)(shi)坯料表(biao)面急冷。這兩個因素都(dou)會增(zeng)加(jia)鍛造(zao)壓(ya)(ya)力。很明顯(xian)(xian),鍛造(zao)過程(cheng)中金(jin)(jin)屬發生(sheng)的(de)變化受到(dao)了(le)完成(cheng)塑(su)性成(cheng)型(xing)所必需時間的(de)影(ying)響。因此,重(zhong)要(yao)(yao)的(de)是要(yao)(yao)認識到(dao),不(bu)同類型(xing)設備的(de)基本差別(bie)就(jiu)在于(yu)鍛造(zao)速(su)度(du)或者說(shuo)變形速(su)度(du)的(de)不(bu)同。例如(ru),空氣錘使(shi)(shi)金(jin)(jin)屬產生(sheng)變形時的(de)速(su)度(du)是水壓(ya)(ya)機的(de)100倍。


  用(yong)空氣錘(chui)(chui)和(he)(he)螺旋壓力(li)機(ji)鍛造金屬在快速(su)的(de)變形過(guo)程(cheng)中,多(duo)半(ban)會(hui)出(chu)現顯著的(de)溫升(sheng)。在一般的(de)壓力(li)鍛造時(shi),金屬溫升(sheng)通(tong)常是非常不明顯的(de)。在鍛造帶有氧化(hua)皮(pi)的(de)鋼和(he)(he)其他合金時(shi),使用(yong)空氣錘(chui)(chui)很有好處。


  因(yin)為空(kong)氣錘的反復錘擊作(zuo)用可使氧化皮(pi)(pi)疏松,因(yin)而(er)能夠很容易地將其從模腔里清除出去。在使用壓(ya)力(li)機鍛造時,氧化皮(pi)(pi)經(jing)常被壓(ya)入(ru)工(gong)件表面,所以很難從模具(ju)凹槽內清除掉。