1、 1 鍛造概念和特點(diǎn)2 鍛造種類3 模 鍛4 模鍛的工藝流程5 模鍛件類型6 模鍛模具類型7 模鍛國(guó)內(nèi)外差距8 模鍛開展趨勢(shì)一模型鍛造.1 鍛造概念和特點(diǎn) 鍛造是利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得具有一定機(jī)械性能、一定外形和尺寸的鍛件的加工方法。 鍛造和沖壓同屬塑性加工性質(zhì)，統(tǒng)稱鍛壓。 特點(diǎn)： 鍛造是機(jī)械制造中常用的成形方法。經(jīng)過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞，鍛件的機(jī)械性能普通優(yōu)于同樣資料的鑄件。機(jī)械中負(fù)載高、任務(wù)條件嚴(yán)峻的重要零件，除外形較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。 .2 鍛造種類一按坯料在加工時(shí)的溫度 鍛造可分為冷鍛和熱鍛。 冷鍛普通是在

2、室溫下加工，熱鍛是在高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度上加工。有時(shí)還將處于加熱形狀，但溫度不超越再結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)展的鍛造稱為溫鍛。 鋼的再結(jié)晶溫度約為460，但普遍采用800作為劃分線，高于800的是熱鍛；在300800之間稱為溫鍛或半熱鍛。 .2 鍛造種類二按成形方法 鍛造那么可分為自在鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等。 坯料在壓力下產(chǎn)生的變形根本不受外部限制的稱自在鍛，也稱開式鍛造； 其他鍛造方法的坯料變形都遭到模具的限制，稱為閉方式鍛造。 成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等的成形工具與坯料之間有相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料進(jìn)展逐點(diǎn)、漸近的加壓和成形，故又稱為旋轉(zhuǎn)鍛造。 .2鍛造種類三按行業(yè)運(yùn)用

3、飛機(jī)鍛件 按分量計(jì)算，飛機(jī)上有85%左右的的構(gòu)件是鍛件。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤、后軸頸空心軸、葉片、機(jī)翼的翼梁, 機(jī)身的肋筋板、輪支架、起落架的內(nèi)外筒體等都是涉及飛機(jī)平安的重要鍛件。飛機(jī)鍛件多用高強(qiáng)度耐磨、耐蝕的鋁合金、鈦合金、鎳基合金等貴重資料制造。為了節(jié)約資料和節(jié)約能源，飛機(jī)用鍛件大都采用模鍛或多向模鍛壓力機(jī)來消費(fèi)。 汽車鍛件 按分量計(jì)算，汽車上約有58%的鍛件。普通的汽車由車身、車箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、車架、變速箱、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等15個(gè)部件構(gòu)成汽車鍛件的特點(diǎn)是外形復(fù)雜、分量輕、工況條件差、平安度要求高。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所運(yùn)用的曲軸、連桿、凸輪軸、前橋所需的前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)、后橋運(yùn)用的半軸、半軸

4、套管、橋箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪等等，無一不是有關(guān)汽車平安運(yùn)轉(zhuǎn)的保安關(guān)鍵鍛件。 .2 鍛造種類三按行業(yè)運(yùn)用 柴油機(jī)鍛件 柴油機(jī)是動(dòng)力機(jī)械的一種，它常用來作發(fā)動(dòng)機(jī)。以大型柴油機(jī)為例，所用的鍛件有汽缸蓋、主軸頸、曲軸端法蘭輸出端軸、連桿、活塞桿、活塞頭、十字頭銷軸、曲軸傳動(dòng)齒輪、齒圈、中間齒輪和染油泵體等十余種。船用鍛件 船用鍛件分為三大類，主機(jī)鍛件、軸系鍛件和舵系鍛件。主機(jī)鍛件與柴油機(jī)鍛件一樣。軸系鍛件有推力軸、中間軸艉軸等。舵系鍛件有舵桿、舵柱、舵銷等。 .2 鍛造種類三按行業(yè)運(yùn)用 兵器鍛件 鍛件在兵器工業(yè)中占有極其重要的位置。按分量計(jì)算，在坦克中有60%是鍛件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步兵武器

5、中的具有膛線的槍管及三棱刺刀、火箭和潛艇深水炸彈發(fā)射安裝和固定座、核潛艇高壓冷卻器用不銹鋼閥體、炮彈、槍彈等，都是鍛壓產(chǎn)品。除鋼鍛件以外，還用其它資料制造武器。 石油化工鍛件 鍛件在石油化工設(shè)備中有著廣泛的運(yùn)用。如球形儲(chǔ)罐的人孔、法蘭，換熱器所需的各種管板、對(duì)焊法蘭催化裂化反響器的整鍛筒體壓力容器，加氫反響器所用的筒節(jié)，化肥設(shè)備所需的頂蓋、底蓋、封頭等均是鍛件。 .2 鍛造種類三按行業(yè)運(yùn)用 礦山鍛件 按設(shè)備分量計(jì)算，礦山設(shè)備中鍛件的比重為12-24%。礦山設(shè)備有： 采掘設(shè)備 卷?yè)P(yáng)設(shè)備 破碎設(shè)備 研磨設(shè)備 洗選設(shè)備 燒結(jié)設(shè)備 核電鍛件 核電分為壓水堆和沸水堆兩類。核電站主要的大鍛件可分為壓力殼和

6、堆內(nèi)構(gòu)件兩大類。 壓力殼含：筒體法蘭、管嘴段、管嘴、上部筒體、下部筒體、筒體過渡段、螺栓等。 堆內(nèi)構(gòu)件是在高溫、高壓、強(qiáng)中子幅照、硼酸水腐蝕、沖刷和水力振動(dòng)等嚴(yán)峻條件下任務(wù)的，所以要選用18-8奧氏不銹鋼來制造。 .2 鍛造種類三按行業(yè)運(yùn)用 火電鍛件 火力發(fā)電設(shè)備中有四大關(guān)鍵鍛件，即汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和護(hù)環(huán)，以及汽輪機(jī)中的葉輪與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。 水電鍛件 水力發(fā)電站設(shè)備中的重要鍛件有水輪機(jī)大軸、水輪發(fā)電機(jī)大軸、鏡板、推力頭等。 . 模鍛利用模具使毛坯變形而獲鍛件的鍛造方法. 模鍛按運(yùn)用的設(shè)備不同分為錘上模鍛、曲柄壓力機(jī)上模鍛、平鍛機(jī)上模鍛及摩擦壓力機(jī)上模鍛等。 其中錘上模鍛是常用的模鍛方法。一按模鍛

7、設(shè)備劃分 1. 錘上模鍛 模鍛特點(diǎn)： (1)與自在鍛相比，消費(fèi)率高；3 模 鍛. (2)鍛件外形較復(fù)雜，尺寸精度高; (3)切削余量小，資料利用率高； (4)操作簡(jiǎn)單及模具費(fèi)用高等特點(diǎn)。 錘上模鍛適用于中小型鍛件的大批量消費(fèi)。 常用設(shè)備為蒸汽空氣模鍛錘，如下圖。 其任務(wù)原理和自在鍛錘一樣，僅是模鍛的機(jī)架直接安裝在砧座上構(gòu)成封鎖構(gòu)造，導(dǎo)軌長(zhǎng)且和錘頭之間的間隙較小。. 所以錘頭上下運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確，上下模能對(duì)準(zhǔn)，可以保證鍛件的精度。 同時(shí)機(jī)架與砧座相連，以提高打擊效率。 模鍛錘的噸位也是以落下部分質(zhì)量表示的. 普通為0.5t30t，常用的是1t10t。 錘上模鍛的鍛模如圖2， 按模膛功用不同，鍛模分為：

8、(1)模鍛模膛 金屬在模膛中發(fā)生整體變形，由此分： . 1)終鍛模膛 由它可得鍛件最終外形和尺寸，其構(gòu)造特點(diǎn)是： 沿模膛周圍有飛邊槽； 對(duì)通孔鍛件鍛后留有沖孔連皮。 2)預(yù)鍛模膛 使坯料變形到接近鍛件的外形和尺寸。 特點(diǎn)：無飛邊槽。 (2)制坯模膛 此外還有：成形模膛；鐓粗臺(tái)及擊扁面等。. 對(duì)復(fù)雜件預(yù)先的部分變形加工。有： 1拔長(zhǎng)模膛； 2滾壓模膛； 3彎曲模膛； 4切斷模膛； .2.曲柄壓力機(jī)上模鍛 曲柄壓力機(jī)傳動(dòng)表示 曲柄壓力機(jī)上模鍛特點(diǎn)： (1)產(chǎn)生靜壓力； (2)壓力機(jī)行程固定； (3)導(dǎo)向嚴(yán)細(xì)，自動(dòng)頂件； (4)鍛模鑲塊組合簡(jiǎn)又省； (5)去除氧化皮困難； (6)效率高，鍛件精，設(shè)備

9、貴，宜大量消費(fèi)。 . 3.螺旋壓力機(jī)上模鍛 按驅(qū)動(dòng)方式可分為摩擦壓力機(jī)、液壓螺旋壓力機(jī)和電動(dòng)螺旋壓力機(jī)。摩擦壓力機(jī)上模鍛 看傳動(dòng)圖 螺旋壓力機(jī)任務(wù)特點(diǎn) 具有鍛錘和曲柄壓力機(jī)的雙重任務(wù)特性； 每分鐘行程次數(shù)少，打擊速度低。.4. 液壓機(jī)模鍛液壓機(jī)是一種利用液體壓力來傳送能量的鍛壓設(shè)備，它包含以油做任務(wù)介質(zhì)的油壓機(jī)和以水做任務(wù)介質(zhì)的水壓機(jī)。鍛造液壓機(jī)有自在鍛液壓機(jī)、模鍛液壓機(jī)和切邊液壓機(jī)之分。鍛造消費(fèi)常用的模鍛液壓機(jī)，又有通用模鍛液壓機(jī)和公用模鍛液壓機(jī)兩大類。 .一重自行研發(fā)制造的1.5萬噸全數(shù)字操控水壓機(jī)。 可鍛件質(zhì)量達(dá)600噸。 . 液壓機(jī)與其它設(shè)備相比： 具備以下特點(diǎn)：在直接傳動(dòng)的液壓機(jī)上，

10、活動(dòng)橫梁在整個(gè)行程的任一位置都可獲得最大載荷。無論是直接傳動(dòng)的液壓機(jī)還是蓄勢(shì)器傳動(dòng)的水壓機(jī)在構(gòu)造上易于得到較大的總壓、較大的任務(wù)空間及較長(zhǎng)的行程，因此便于鍛造較長(zhǎng)、較高的大型工件，這往往是鍛錘和其它鍛壓設(shè)備難以做到的。液壓機(jī)上除設(shè)有大型模具墊板和定位器外，還有活動(dòng)橫梁同步平衡系統(tǒng)，以保證偏心鍛造時(shí)，防止模具偏斜。與鍛錘相比，液壓機(jī)任務(wù)平穩(wěn)，撞擊和震動(dòng)很小、噪音??；對(duì)廠房、地基要求不高，對(duì)工人安康、周圍環(huán)境無損害。. 與機(jī)械壓力機(jī)相比，液壓機(jī)本體構(gòu)造較簡(jiǎn)單，溢流閥可限制造用在柱塞上的液體壓力，最大載荷可遭到限制，維護(hù)模具，也不會(huì)呵斥悶車。液壓機(jī)活動(dòng)橫梁速度可以控制，任務(wù)行程時(shí)活動(dòng)橫梁最大速度為5

11、0mm/s，載荷中視為靜載荷；適宜用于等溫模鍛、超塑性模鍛。有些液壓機(jī)裝有側(cè)缸，從而能完成多向模鍛工序。液壓機(jī)普通都設(shè)有頂出器和裝出料機(jī)械化安裝。液壓機(jī)的最大缺陷是消費(fèi)效率低，占地面積較大。.5. 胎 模 鍛 胎模鍛是自在鍛設(shè)備上運(yùn)用可挪動(dòng)模具消費(fèi)模鍛件的一種鍛造方法. 介于自在鍛和模鍛之間的鍛造方法。 胎膜鍛特點(diǎn)： 胎模圖示 (1)胎模不固定。 (2)不需求模鍛設(shè)備，鍛模簡(jiǎn)單，加工本錢低； (3)工藝靈敏，順應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 (4)勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。 適用于小型鍛件中小批量的消費(fèi)。 . (二)按鍛件在模具中變形分類 模鍛分類開式模鍛閉式模鍛.4模鍛的工藝流程 其中以熱模鍛的工藝流程最長(zhǎng)，普通

12、順序?yàn)椋?鍛坯下料鍛坯加熱輥鍛備坯模鍛成形切邊中間檢驗(yàn)檢驗(yàn)鍛件的尺寸和外表缺陷 鍛件熱處置用以消除鍛造應(yīng)力，改善金屬切削性能 清理主要是去除外表氧化皮 矯正檢查普通鍛件要經(jīng)過外觀和硬度檢查，重要鍛件還要經(jīng)過化學(xué)成分分析、機(jī)械性能、剩余應(yīng)力等檢驗(yàn)和無損探傷。 .模鍛件工藝規(guī)程擬訂 1.分模面 分模面選擇原那么 1)定在最大截面處；(如圖a-a那么無法出模 2)錯(cuò)模景象易檢查；(圖中c-c不易查錯(cuò)模 3)利于充型好出模；(圖中b-b充型難 4)減少余塊省工料； 5)平面分型易制造。圖中的d-d面較合理. 2.余塊余量及公差同自在鍛件 3.沖孔連皮、模鍛斜度及鍛模圓角半徑 詳見專業(yè)手冊(cè)。.5 模鍛件

13、類型 1餅盤類外形為圓形面，高度較小.5 模鍛件類型 2法蘭凸緣類 其外形為回轉(zhuǎn)體，帶有圓形或長(zhǎng)寬尺寸相差不大的法蘭和凸緣。.5模鍛件類型 3軸桿類 其桿部為圓形，帶有圓形或非圓形頭部，或中間部分粗大的直長(zhǎng)桿類。.5 模鍛件類型 4杯筒類.5 模鍛件類型 5枝芽類包括單枝芽、多枝芽的實(shí)心和空心類鍛件。.5 模鍛件類型 6叉形類 包括帶有空心或?qū)嵭臈U部，帶有圓形或非圓形法蘭等多種構(gòu)造方式。.6 模鍛模具類型一按模鍛設(shè)備分類 錘用鍛模、螺旋壓力機(jī)鍛模、機(jī)械壓力機(jī)鍛模、液壓機(jī)鍛模等。二按凹模構(gòu)造分類 整體凹模和可分凹模。整體凹模.6 模鍛模具類型可分凹模：程度分模、垂直分模和混合式分模 a)程度分模

14、 b)垂直分模 c)混合式分模.7 模鍛國(guó)內(nèi)外差距 1、我國(guó)目前自在鍛件占27%、模鍛件占73%。以當(dāng)今世界上鍛壓業(yè)最先進(jìn)的日本為例，其模鍛件占總量的82.6%,自在鍛件占5.5%，環(huán)形件占11.9%；日本模鍛件中冷鍛件占5.8%，我國(guó)約占1%(不包含規(guī)范件)；日本鋁鍛件占1.9%，我國(guó)占0.1%。在勞動(dòng)消費(fèi)率上，日本全員勞動(dòng)消費(fèi)率為175噸/人年，印度為16.5噸/人年。我國(guó)最具代表性的汽車鍛造公司的全員勞動(dòng)消費(fèi)率為50噸/人年。2、在模具壽命方面，我國(guó)熱鍛模壽命普通在4000-6000件，主要受工藝設(shè)計(jì)、鍛造設(shè)備、加熱、光滑等要素影響，國(guó)外模具壽命在10000-15000件，模具壽命是影響

15、鍛件本錢的主要要素。 .高端模鍛件高端鍛件的特點(diǎn)1、對(duì)技術(shù)含量和質(zhì)量要求很高的大型自在鍛件 ，采用重型壓力設(shè)備消費(fèi)；2、鍛件尺寸精度高，到達(dá)無屑或少屑加工；3、難變形合金鍛件鎂合金；4、熱處置強(qiáng)化質(zhì)量高。 質(zhì)量要求較高、技術(shù)附加值高模鍛件高端模鍛件 .8 模鍛開展趨勢(shì)1、鍛件精細(xì)化 整個(gè)鍛造技術(shù)開展總體趨勢(shì)是更精更省，到達(dá)不需機(jī)械加工或少許機(jī)械加工就可以適用。精鍛件可降低本錢8090%，降低勞動(dòng)本錢95%；與普通模鍛相比，精鍛件可降低本錢6070%。1與普通模鍛比較，精細(xì)模鍛優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械加工余量少甚至為零；尺寸精度高尺寸公差僅為普通模鍛件公差的一半或更?。煌獗碣|(zhì)量好； 精細(xì)模鍛工藝特點(diǎn).8 模鍛

16、開展趨勢(shì)2與切削加工比較，精細(xì)模鍛優(yōu)點(diǎn)：資料利用率高因鍛件毛坯的外形和尺寸與廢品零件接近完全一致；精細(xì)塑性成形，金屬纖維的分布與零件外形一致，因此使零件的力學(xué)性能有較大的提高。精細(xì)模鍛也稱少無切屑工藝 精細(xì)模鍛工藝特點(diǎn).8 模鍛開展趨勢(shì)3與開式精細(xì)模鍛比較，閉式精細(xì)模鍛優(yōu)點(diǎn)：鍛件幾乎不產(chǎn)生飛邊，模鍛斜度更小甚至為零，假設(shè)用可分凹模閉式精細(xì)模鍛還可鍛出垂直于鍛擊方向的孔或凹坑，資料利用率平均提高20%左右；毛坯在封鎖的模膛內(nèi)成形，變形金屬處于更加強(qiáng)大的三向壓力形狀，有利于提高金屬資料的塑性和產(chǎn)品的力學(xué)性能；可分凹模閉式精細(xì)模鍛可減少甚至取消制坯工步，省去切邊和輔助工序，消費(fèi)率平均可提高25%50%。閉式精細(xì)模鍛主要問題：對(duì)于一些大中型鍛件模具壽命低，需采取多種措施逐漸處理。 精細(xì)模鍛工藝特點(diǎn).8 模鍛開展趨勢(shì)2、鍛造資料輕量化 可用于鍛造的資料主要有：黑色金屬及有色金屬。 有色金屬主要有鋁合金、鎂合金、鈦合金及銅合金。3、鍛模制造技術(shù)數(shù)字化數(shù)字化制造技術(shù)已成為提升產(chǎn)品中心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，而塑性成形和模具技術(shù)的數(shù)字化將成為21世紀(jì)該項(xiàng)技術(shù)的中心。.8 模鍛開展趨勢(shì)4、鍛造配備技術(shù)伺服化金屬成形設(shè)備開展的總趨勢(shì)是向高自動(dòng)化、成套化、成線化、高度柔性