鍛造是金屬壓力加工方法之一。是一種利用鍛壓機械對金屬原料施加壓力,以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工工藝。
金屬經過鍛造加工后能改善其組織結構和力學性能,鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性,使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致,金屬流線完整,可保證零件具有良好的力學性能與長的使用壽命。鍛件過程建造了精致的顆粒結構,并改進了金屬的物理屬性,在零部件的現(xiàn)實使用中,一個正確的設計能使顆粒流在主壓力的方向。
鍛造的分類
一、錘鍛或打鐵
錘鍛或打鐵所用的方式相同,系將工作物加熱到鍛造溫度,在平錘及鉆板之間加以鍛造; 小件可用手工稱為打鐵;大件則須使用蒸氣錘。其中,工作物放在鉆板與平面錘之間,至于蒸汽錘的構造,則依鍛造容量而定,輕型者為單機架式, 重型者為雙機架式。
二、落錘鍛造
落錘鍛造與平面鍛造的不同,在于落錘鍛造的錘有模穴,工作件在模穴中承受兩方面的壓力或沖擊力作用,進而依模穴的形狀作塑性變形。 如下圖所示,為了使金屬的流動能確實而充份,往往將鍛造分為若干級次,每級的變化為漸進式,以利控制流動方向,至于級數(shù)的多寡, 端視鍛件的形狀與大小,金屬的可鍛性及工件尺寸精度要求。
三、壓力鍛造(鍛壓)
壓力鍛造是以慢速的壓力,使金屬在模內擠壓造形的鍛造法,由于金屬受力的時間頗長,擠壓作用不僅行之于鍛件表面,也及于工件的中心部份,因此,能達到內外均一的效果,其制品的質量亦較錘鍛者為佳。
鍛壓用于手機外殼制程可有效減少CNC的時間,從而相對成本較低;并且可選用鋁含量超過95%的鋁合金,可進行陽極氧化。制程:先通過鍛壓得到較厚的手機結構件粗型;再CNC銑掉不需要的部分;NMT得到金屬+塑料一體結構件;陽極氧化表面處理;最后膠合天線蓋。
四、鍛粗或端壓鍛造
鍛粗或端壓鍛造通常是針對一均勻長桿的一端欲進行鍛粗或造形而來,如下圖所示。將長桿在模子內夾緊,其一端加熱至高溫,并順其軸向,再該端加壓,使其鍛粗或造形。
五、滾軋鍛造
以兩個非百分之百為圓形的輥子(有 25~75%的直徑縮減率,其余部份可依需要切成槽形),將桿料送入其間并夾持之,而后繼續(xù)轉動,使桿料受軋壓,使直徑縮減并向前推送;當輥子再轉到開口位置時,可將桿料抽回到原來的位置,以備次一循環(huán)軋滾,或送到另一溝槽作另一種施工。
鍛造工藝
不同的鍛造方法有不同的流程,其中以熱模鍛的工藝流程最長,一般順序為:鍛坯下料;鍛坯加熱;輥鍛備坯;模鍛成形;切邊;沖孔;矯正;中間檢驗,檢驗鍛件的尺寸和表面缺陷;鍛件熱處理,用以消除鍛造應力,改善金屬切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矯正;檢查,一般鍛件要經過外觀和硬度檢查,重要鍛件還要經過化學成分分析、機械性能、殘余應力等檢驗和無損探傷。
鍛造生產是機械制造工業(yè)中提供機械零件毛坯的主要加工方法之一。通過鍛造,不僅可以得到機械零件的形狀,而且能改善金屬內部組織,提高金屬的機械性能和物理性能。一般對受力大、要求高的重要機械零件,大多采用鍛造生產方法制造。如汽輪發(fā)電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環(huán)、大型水壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、內燃機曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國防工業(yè)方面的火炮等重要零件,均采用鍛造生產。