冷锻的技术特点和说明

2020-06-05 17:28:38  浙江三维大通精锻科技有限公司   阅读 195

随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压,成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展,锻造生产的效率和经济效果不断提高。 冷锻的出现先于热锻。早期的红铜、金、银薄片和硬币都是冷锻的。冷锻在机械制造中的应用到20世纪方得到推广,冷镦、冷挤压、径向锻造、摆动辗压等相继发展,逐渐形成能生产不需切削加工的精密制件的高效锻造工艺。 早期的冲压只利用铲、剪、冲头、手锤、砧座等简单工具,通过手工剪切、冲孔、铲凿、敲击使金属板材(主要是铜或铜合金板等)成形,从而制造锣、铙、钹等乐器和罐类器具。随着中、厚板材产量的增长和冲压液压机和机械压力机的发展,冲压加工也在19世纪中期开始机械化。 1905年美国开始生产成卷的热连轧窄带钢,1926年开始生产宽带钢,以后又出现冷连轧带钢。同时,板、带材产量增加,质量提高,成本降低。结合船舶、铁路车辆、锅炉、容器、汽车、制罐等生产的发展,冲压已成为应用最广泛的成形工艺之一。锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类;按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压和等温锻压等。 热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高温度能改善金属的塑性,有利于提高工件的内在质量,使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力,降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多,工件精度差,表面不光洁,锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。 

 冷锻压是在低于金属再结晶温度下进行的锻压,通常所说的冷锻压多专指在常温下的锻压,而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高,表面较光洁而变形抗力不大。 在常温下冷锻压成形的工件,其形状和尺寸精度高,表面光洁,加工工序少,便于自动化生产。许多冷锻、冷冲压件可以直接用作零件或制品,而不再需要切削加工。但冷锻时,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨位的锻压机械。 等温锻压是在整个成形过程中坯料温度保持恒定值。等温锻压是为了充分利用某些金属在等一温度下所具有的高塑性,或是为了获得特定的组织和性能。等温锻压需要将模具和坯料一起保持恒温,所需费用较高,仅用于特殊的锻压工艺,如超塑成形。

锻压可以改变金属组织,提高金属性能。铸锭经过热锻压后,原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合;原来的枝状结晶被打碎,使晶粒变细;同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布,使组织均匀,从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。锻件经热锻变形后,金属是纤维组织;经冷锻变形后,金属晶体呈有序性。 锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。金属受外力产生塑性流动后体积不变,而且金属总是向阻力最小的部分流动。生产中,常根据这些规律控制工件形状,实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。 锻压出的工件尺寸精确、有利于组织批量生产。

 模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸精确、稳定。可采用高效锻压机械和自动锻压生产线,组织专业化大批量或大量生产。 锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热和预处理;成形后工件的热处理、清理、校正和检验。常用的锻压机械有锻锤、液压机和机械压力机。

锻锤具有较大的冲击速度,利于金属塑性流动,但会产生震动;液压机用静力锻造,有利于锻透金属和改善组织,工作平稳,但生产率低;机械压力机行程固定,易于实现机械化和自动化。 未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、研制生产率和自动化程度更高的锻压设备和锻压生产线、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和锻压加工方法等方面发展。 提高锻压件的内在质量,主要是提高它们的机械性能(强度、塑性、韧性、疲劳强度)和可靠度。这需要更好地应用金属塑性变形理论;应用内在质量更好的材料;正确进行锻前加热和锻造热处理;更严格和更广泛地对锻压件进行无损探伤。 少、无切削加工是机械工业提高材料利用率、提高劳动生产率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。锻坯少、无氧化加热,以及高硬、耐磨、长寿模具材料和表面处理方法的发展。

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