铁匠的秘密:锻造方法介绍

现代锻造设备是如何将金属加工成锻造件的?

什么是锻造?

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。

各种各样的金属都可以锻造。在锻造中使用的典型金属包括碳素钢,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。

通过锻造机械成型
锻造涉及通过诸如锤击,压制或轧制的压缩力的金属的成形。

锻造史

锻造已经通过史密斯练习了数千年。起初,青铜和铜是最常见的锻造金属,在青铜时代:后来,作为控制温度和冶炼铁的过程的能力被发现,铁成为初级锻造金属。传统产品包括厨具,硬件,188bet金宝慱亚洲体育app手动工具和边缘武器。工业革命允许锻造成为一种更有效的大规模生产过程。从那时起,锻造已经进化了,以及设备,机器人,电子控制和自动化的进步。锻造现在是一个全球工业,具有现代锻造设施,生产高品质的金属零件,尺寸,形状,材料和饰面。

锻造锤子形状金属
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。

下降锻造

落下锻造,它的名字来自于把锤子扔到金属上,把它塑造成模具的形状的过程。模具是指与金属接触的表面。液滴锻造有两种类型——开模锻造和闭模锻造。模具通常是扁平的,有些具有特殊形状的表面,用于特殊操作。

开放式锻造(史密斯锻造)

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。

开放式锻造的优点:

  • 较好的抗疲劳性能和强度
  • 减少错误和/或漏洞的机会
  • 改善微观结构
  • 连续谷物流量
  • 细粒度

闭式锻造(印模模具)

闭合锻造也称为印模锻造。将金属置于模具中并连接到砧座上。锤子掉到金属上,使其流动并填充模腔。锤子定时以快速连续地与金属接触,以毫秒的等级。从模腔推出过量的金属,导致闪光灯。闪光灯比其他材料更快地冷却,使其比模具中的金属强。锻造后,闪烁删除。

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. 边缘印象(也称为急胀或弯曲)
    把金属铸成粗糙形状的第一印象。
  1. 阻塞蛀牙
    将金属成形为一种形状,更与最终产品相似。金属用慷慨的弯曲和圆角形状。
  1. 最终印象腔
    将金属加工成所需形状的最后阶段。

封闭式锻造的优点:

  • 生产高达25吨的部分
  • 生产近净形状,只需要少量的精加工
  • 重型生产经济

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滚动锻造

辊锻由两个圆柱或半圆柱水平辊组成,使圆或扁棒材变形。这样可以减少其厚度,增加其长度。加热后的棒材被插入并在两个辊子之间传递——每个辊子都包含一个或多个形状的凹槽——在辊子通过机器时逐步形成形状。这一过程继续进行,直到达到所需的形状和大小。

自动滚动锻造的优点:

  • 没有任何材料浪费
  • 在金属中造成良好的谷物结构
  • 减少金属的横截面积
  • 生产锥形结束

按锻造

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:

  • 重型生产经济
  • 在0.01-0.02英寸范围内的公差更高的准确性
  • 死亡草案较少,允许更好的尺寸精度
  • 模具的速度、压力和行程都是自动控制的
  • 过程自动化是可能的
  • 压力机的容量范围从500-9000吨
冲锻金属
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。

心烦意乱

镦锻锻造是一种制造过程,其通过压缩其长度来增加金属的直径。曲柄压力机,一种特殊的高速机,用于镦粗锻造工艺。曲柄压力机通常设置在水平面上,以提高效率和从一个站到下一个站的金属快速交换。垂直曲柄压力机或液压机也是选项。

镦锻的优点:

  • 生产效率高,每小时可生产4500个零件
  • 完全自动化是可能的
  • 消除锻造草稿和闪光
  • 产生很少的浪费

自动锻造

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:

  • 高产率
  • 接受低成本材料
  • 操作机械所需的最小劳动力
  • 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)

精密锻造需要几乎没有最终加工。它是一种开发的锻造方法,以最大限度地减少与锻造后操作相关的成本和废物。降低材料和能量的成本节省,以及加工的减少。

等温锻造

等温锻造是金属和模具加热到相同温度的锻造过程。采用绝热加热——系统与外部环境之间没有净质量传递或热交换。这些变化都是由于内部变化导致高度控制的应变率。由于较低的热损失,较小的机器可以用于这种锻造过程。