锻造秘密:锻造方法的介绍

现代锻造设备是如何将金属加工成锻造件的?

锻造是什么?

锻造是一种制造过程,通过锤击、压制或滚动使金属成形。这些压缩力是用锤子或模具传递的。锻件通常根据锻件所处的温度进行分类——冷锻件、温锻件或热锻件。

可以伪造各种金属。锻造中使用的典型金属包括碳钢、合金钢和不锈钢.如非常柔软的金属黄铜和铜也可以锻造。采用锻造工艺可以生产出机械性能优良的零件,同时损耗最小。其基本概念是,原始金属被塑性变形到所需的几何形状,使其具有更高的抗疲劳能力和强度。该工艺经济合理,能够大批量生产零件,并在成品中实现特定的机械性能。

锻造成形的金属
锻造是通过诸如锤击、压制或轧制等压力使金属成形的过程。

锻造的历史

铁匠们练习锻造已有数千年的历史。起初,青铜和铜是最常见的锻造金属,在青铜时代:后来,随着控制温度的能力和冶炼铁的过程被发现,铁成为主要的锻造金属。传统产品包括厨具、五金、188bet金宝慱亚洲体育app手工工具和锋利的武器。工业革命使锻造成为一种更高效、更大规模的生产过程。从那时起,锻造随着设备、机器人技术、电子控制和自动化技术的进步而不断发展。锻造现在是一个全球性的行业,拥有现代化的锻造设施,生产各种尺寸、形状、材料和表面处理的高质量金属零件。

锻造锤形金属
在用锻锤把金属锻造成所需形状之前,要先加热。这过去是由铁匠手工完成的。

锻造方法

有几种具有不同功能和优点的锻造方法。比较常用的锻造方法有滴锻法和辊锻法。

落锤锻造

掉落锻造从将锤子掉到金属上的过程中源于其名称,以将其模塑成模的形状。模具是指与金属接触的表面。有两种类型的液滴锻造开孔和闭合锻造。模具通常是平坦的,其中一些具有具有独特形状的表面,用于专门操作。

开式模锻(史密斯锻)

开放式模锻又称铁匠锻造。铁锤在固定的铁砧上敲击金属,使其变形。在这种类型的锻造中,金属从来没有被完全限制在模具中——允许它流动,除了它与模具接触的区域。操作者的责任是定位和定位金属以达到期望的最终形状。使用平面模具,一些具有特殊形状的表面,用于特殊操作。开式模锻适用于简单和大的零件,以及定制的金属零件。

开式模锻的优点:

  • 更好的抗疲劳性和强度
  • 减少错误和/或漏洞的机会
  • 改善微观结构
  • 连续的颗粒流
  • 更精细的粒度

精锻(impression-die)

闭式模锻又称压印模锻。金属被放置在模具中并附在铁砧上。锤落在金属上,使其流动并填充模腔。锤子以毫秒为单位连续快速地与金属接触。多余的金属从模腔中挤出,造成毛边。闪光冷却速度比其他材料更快,使它比模具中的金属更坚固。锻造后,将毛边取出。

为了使金属达到最后的阶段,它被移动通过模具中的一系列腔体:

  1. 压边(也称为压边或折边)
    把金属铸成粗糙形状的第一印象。
  1. 阻塞蛀牙
    金属被加工成更接近最终产品的形状。这种金属具有宽大的弯曲和圆角。
  1. 最后的印象腔
    将金属加工成所需形状的最后阶段。

闭模锻的优点:

  • 生产零件多达25吨
  • 只需要少量整理就能生产出接近净形状的产品
  • 经济适用于重型生产

//www.cheriesgifts.com/wp-content/uploads/Drop-forging.mov

滚锻

滚动锻造由两个圆柱形或半圆柱形水平卷组成,其变形圆形或扁平条形坯。这有效降低其厚度并增加其长度。将该加热条插入并通过两个辊之间 - 每个辊含有一个或多个成形槽 - 并且逐渐形状,因为它通过机器轧制。该过程继续,直到实现所需的形状和尺寸。

自动辊锻的优点:

  • 产生很少或没有物质浪费
  • 在金属中创造良好的晶粒结构
  • 减少金属的横截面积
  • 生产锥形结束

冲锻

压力锻造使用一个缓慢的,连续的压力或力量,而不是冲击使用的落锤锻造。冲压行程越慢,变形越深,从而使金属的整个体积受到均匀的影响。相比之下,在落锤锻造,变形往往只是在表面水平,而金属的内部保持多少未变形。通过控制压锻过程中的压缩速率,也可以控制内部应变。

压锻的优点:

  • 经济适用于重型生产
  • 在0.01-0.02英寸内的公差精度更高
  • 模具有更少的牵伸允许更好的尺寸精度
  • 模具的速度,压力和行进自动控制
  • 过程自动化是可能的
  • 压力机能力500-9000吨
压锻金属
压锻使用缓慢的、连续的压力或力来均匀地塑造金属,而不是使用落锤锻造的冲击。

顶锻

镦锻是一种通过压缩金属的长度来增加金属直径的制造工艺。曲柄压力机是一种特殊的高速机械,用于镦锻工艺。曲柄压力机通常设置在水平面上,以提高效率和快速交换金属从一个工位到下一个工位。垂直曲柄压力机或液压机也可以选择。

镦锻的优点:

  • 高生产率高达4500份每小时
  • 完全自动化是可能的
  • 消除锻造牵伸和毛边
  • 产生很少或没有浪费

自动热锻

在自动热锻中,轧机长度的钢筋在室温下插入锻机的一端,热锻产品从另一端出现。188bet金宝慱亚洲体育app在不到60秒的时间内,该棒通过大功率感应线圈加热,温度范围从2190-2370°F。棒材用滚轮除鳞,共享成毛坯。在这一点上,金属被转移通过几个成形阶段,可以与高速冷成形操作相结合。一般情况下,冷成形作业留到精加工阶段进行。通过这样做,既可以获得冷加工的好处,又可以保持自动热锻的高速。

自动热锻的优点:

  • 高输出率
  • 接受低成本材料
  • 操作机器所需的最少劳动
  • 几乎不产生材料浪费(比传统锻造节省材料20-30%)

精密锻造(净形或近净形锻造)

精密锻造几乎不需要最终加工。这是一种锻造方法,以最大限度地减少与后锻造作业相关的成本和浪费。成本节约是通过减少材料和能源,以及减少加工来实现的。

等温锻造

等温锻造是一种锻造过程,其中金属和模具被加热到相同的温度。使用绝热加热 - 系统和外部环境之间没有质量或热交换的净转移。由于内部变化导致高度控制的应变率,因此变化都是如此。由于较低的热量损耗,较小的机器可用于该锻造过程。