【锻造技术概述】
锻造是一种重要的压力加工方法,它通过施加压力使金属坯料发生塑性变形,以形成所需的形状和尺寸的零件。在机械制造技术基础中,锻造被广泛应用于制造高强度、高精度的零部件。以下是锻造的主要生产方式:
1. 轧制:在轧制过程中,金属坯料在旋转的轧辊之间通过,借助摩擦力使其连续变形。这种方法主要用于将钢锭转化为板材、无缝钢管和各种型钢。通过轧制,金属坯料的截面减小,长度增加。
2. 挤压:挤压是将金属坯料放入挤压筒内,然后通过强大的压力将其从一端的模孔中挤出。挤压分为正挤压和反挤压,前者金属流动方向与凸模运动方向一致,后者则相反。挤压适用于低碳钢、有色钢及其合金的加工,可以节省挤压力。
3. 拉拔:拉拔是将金属坯料通过拉拔模的模孔面进行变形。这种方法能够得到高精度和表面光洁度的产品,通常用于提高轧制件的质量,例如制造细线材、薄壁管和特殊形状的型材。
【金属的可锻性】
金属的可锻性是评估其在压力加工时变形难易程度的重要指标。可锻性好的金属更容易进行压力加工,而可锻性差的金属则不适合采用压力加工。金属的可锻性受到以下因素影响:
1. 化学成分:纯金属通常具有更好的可锻性,如纯铁的塑性和变形抗力均优于含碳量高的钢。某些元素如钨、钼和钒会降低金属的可锻性。
2. 金属组织:金属的微观结构对其可锻性有显著影响。纯金属和奥氏体结构的可锻性较好,而碳化物(如渗碳体)则较差。细小且均匀的晶粒结构比粗大的枝晶或铸态组织更有利于锻造。
【加工条件】
1. 变形温度:提高金属的变形温度可以增强原子的动能,降低变形抗力,从而提高塑性。加热的目的是为了改善金属的塑性,降低变形抗力,确保锻造效果并获得良好的锻造组织。始锻温度和终锻温度是根据材料成分确定的,过高或过低的加热温度都会影响锻件质量和生产效率。
2. 变形速度:变形速度的增大会导致金属塑性的暂时下降,但同时也会产生热效应,提高金属的温度,从而改善塑性。不过,在一般压力加工中,这种热效应并不明显。
3. 应力状态:不同锻造方法产生的应力大小和性质对金属的变形有直接影响。
【锻造方法】
1. 自由锻:自由锻是通过冲击力或压力使金属在抵铁之间自由流动变形,形状和尺寸依赖于锻工的技术。自由锻分为手工锻造和机器锻造,后者是主要的生产方式,适用于大型锻件的制造。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移和锻焊等。
总结来说,锻造技术在机械制造中扮演着关键角色,涉及金属的化学成分、组织结构以及加工条件等多个方面。通过理解这些知识点,我们可以更好地掌握锻造工艺,优化生产流程,提高产品质量。