鍛造的種類與特點
在探討金屬鍛造工藝時,當溫度跨越鋼的藍脆區間(300-400℃),并攀升至700-800℃范圍時,材料的變形抗力顯著下降,同時變形能力大幅提升。基于這一特性,鍛造工藝依據操作溫度的不同,細分為冷鍛、溫鍛與熱鍛三大領域,盡管這些領域的界定并非絕對,但各自具有鮮明的特點與應用場景。
冷鍛,即在室溫下進行的鍛造,以其高尺寸精度和光潔的表面質量著稱。由于低溫下氧化皮生成少且無脫碳現象,只要確保變形能量在可控范圍內,冷鍛能精確復制模具形狀。溫鍛(約700℃以下)通過精細控制溫度與潤滑冷卻,同樣能實現優異的精度,同時減少了氧化影響。
熱鍛則充分利用高溫下材料低變形抗力和高變形能的優勢,尤其適合制造形狀復雜的大型鍛件。在900-1000℃區間內操作,不僅能提升鍛件尺寸精度,還需特別關注工作環境優化,以延長鍛模壽命(相較于其他溫度區域,熱鍛鍛模壽命較短,但成本效益顯著,操作自由度大)。
針對冷鍛過程,坯料易產生變形硬化,要求鍛模具備高強度,并需采用硬質潤滑膜技術減少磨損與粘結。必要時,中間退火處理可確保坯料持續變形能力,磷化處理則有助于提升潤滑效果。在連續加工中,如棒料與盤條,潤滑處理的新方法如磷化潤滑正被積極探索。
鍛造技術依據坯料與模具的運動方式,進一步細化為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛等多種類型。閉式模鍛與閉式鐓鍛因無飛邊損失,材料利用率高,適用于復雜鍛件的精密加工。而擺輾、輥鍛等特殊鍛造方式,則通過精確控制模具運動,實現低鍛造力下的高精度復雜形狀制造,如汽輪機葉片等。
鍛造設備的選擇亦至關重要,它們根據下死點變形限制特性,分為限制鍛造力、準沖程限制、沖程限制及能量限制四種形式。每種形式在鍛造力、工序效率、材料利用率及精度控制上各有千秋,需根據具體需求靈活選用。
此外,滑塊運動方式(垂直或水平)及其補償裝置的應用,進一步豐富了鍛造工藝的可能性,尤其是在細長件鍛造、高速生產及潤滑冷卻方面展現出獨特優勢。綜上所述,鍛造工藝的多樣性與復雜性,要求操作者深入理解各環節的相互作用,以優化工藝參數,實現高效、高精度的金屬成形。
工序的組合與優化確定工序內容在明確一個工序所涵蓋的多個工步時,需細致考量這些工步是否能在同一臺機床上順利加工,以及是否需在一次裝夾中完成,以確保各部位間的位置精度。多個工步能在同一機床上協同作業,是它們得以整合為一個工序的基本前提。此外,對于零件上的一組表面,若在一次裝夾中加工,能確保這些表面間的位
磨削加工的特點一、磨具的運轉速度高。普通磨削可達30~50m/s,高速磨削可達45~60m/s甚至更高。二、磨具是非均質結構。磨具是由磨料、結合劑以及氣孔組成的復合結構,其結構強度大大低于單一均勻材質組成的刀具。三、磨削的高熱現象。磨具的高速運動、磨削加工的多刃性和微量切削,都會產生大量的磨削熱,不