模型鍛造是使金屬坯料在上、下鍛模的模膛內被迫塑性流動成型,從而獲得與模膛形狀相符的鍛件,簡稱模鍛。按照鍛模的固定類型,可分為固定模鍛造和胎模鍛造兩種。
1. 固定模(mo)鍛造
如圖3-1所示,鍛(duan)模(mo)(mo)由上模(mo)(mo)和(he)下(xia)模(mo)(mo)組成(cheng),分(fen)別固定在模(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)(chui)的(de)錘(chui)(chui)頭(tou)和(he)砧座上,上、下(xia)模(mo)(mo)的(de)對(dui)準主要是用模(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)(chui)來保證。鍛(duan)造時,加熱好(hao)的(de)坯料放在下(xia)模(mo)(mo)膛(tang)中,錘(chui)(chui)頭(tou)帶動上模(mo)(mo)進行鍛(duan)擊(ji),使金(jin)屬流動并充滿模(mo)(mo)膛(tang)而形成(cheng)鍛(duan)件,多(duo)余的(de)金(jin)屬被壓入飛邊槽內形成(cheng)飛邊,模(mo)(mo)鍛(duan)后再將(jiang)它切除。

模(mo)鍛(duan)形狀復雜的零件時,需要用(yong)開(kai)有幾個模(mo)膛(tang)(tang)(tang)的多模(mo)膛(tang)(tang)(tang)進行模(mo)鍛(duan),使坯料在幾個模(mo)膛(tang)(tang)(tang)中逐(zhu)步成型,最(zui)后在終鍛(duan)模(mo)膛(tang)(tang)(tang)中鍛(duan)成所(suo)需形狀。
固定模鍛造(zao)設備除了模鍛錘外,還有(you)各(ge)種壓力機(ji)。
固定模鍛(duan)(duan)(duan)造具有生(sheng)產率高、鍛(duan)(duan)(duan)件質量好(hao)、形狀可以較復雜以及(ji)節省金屬材料等優點,是模鍛(duan)(duan)(duan)的(de)基本方法。但(dan)是它(ta)需要昂貴的(de)模鍛(duan)(duan)(duan)設備和鍛(duan)(duan)(duan)模,鍛(duan)(duan)(duan)件的(de)大小受到(dao)模鍛(duan)(duan)(duan)設備噸位的(de)限制。因此僅(jin)適用于大批量生(sheng)產中、小型鍛(duan)(duan)(duan)件,一(yi)般在150kg以下。
2. 胎模鍛造
如圖3-2所示,模(mo)(mo)鍛時,下模(mo)(mo)放在下砧座上,加熱(re)的坯料放在下模(mo)(mo)膛內,依靠(kao)導銷定位把上模(mo)(mo)合(he)上,用錘頭(tou)鍛擊(ji)上模(mo)(mo)而(er)使鍛件成型。

胎(tai)模(mo)鍛(duan)(duan)造是在(zai)自由鍛(duan)(duan)設(she)備上(shang)進行的,不需(xu)要模(mo)鍛(duan)(duan)設(she)備,所用(yong)鍛(duan)(duan)模(mo)也(ye)較簡單,生產率較高,鍛(duan)(duan)件質量較好,能節省金屬,降低成本。但一(yi)(yi)般胎(tai)模(mo)鍛(duan)(duan)造時,上(shang)、下(xia)模(mo)要人(ren)工搬動,勞動強(qiang)度(du)大(da),影(ying)響生產率進一(yi)(yi)步提高,故(gu)在(zai)中(zhong)、小批生產小型鍛(duan)(duan)件時得到廣(guang)泛應用(yong)。
在絕大多數(shu)實際的(de)(de)(de)(de)閉模(mo)鍛(duan)(duan)造操作(zuo)中,工件材料的(de)(de)(de)(de)溫度要比(bi)模(mo)具高一(yi)些。應(ying)(ying)變(bian)(bian)對(dui)屈服(fu)應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)是微不(bu)(bu)足(zu)道(dao)的(de)(de)(de)(de),但是對(dui)變(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)卻變(bian)(bian)得越來越重要。因(yin)此,絕大多數(shu)金屬(shu)(shu)在再(zai)結晶溫度以上(shang)進行熱鍛(duan)(duan)時,屈服(fu)應(ying)(ying)力對(dui)于變(bian)(bian)形速度的(de)(de)(de)(de)依賴(lai)程度很明(ming)顯因(yin)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)和合金而(er)有所(suo)不(bu)(bu)同。在室溫下,絕大多數(shu)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)形速度對(dui)屈服(fu)應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)是十(shi)分微小的(de)(de)(de)(de)。
在鍛造過(guo)程(cheng)中,使(shi)金(jin)屬變形所(suo)需(xu)要(yao)的(de)(de)壓力(li)是顯著不同(tong)的(de)(de),這取決于模具對(dui)工件的(de)(de)相對(dui)密封程(cheng)度(du)(du)。隨著密封程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)提高,摩擦力(li)迅速(su)(su)增(zeng)(zeng)加,而且當工件溫度(du)(du)高于模具溫度(du)(du)時,就(jiu)會發生(sheng)(sheng)熱(re)傳導,致使(shi)坯料表面急冷(leng)。這兩個因(yin)素(su)都會增(zeng)(zeng)加鍛造壓力(li)。很明顯,鍛造過(guo)程(cheng)中金(jin)屬發生(sheng)(sheng)的(de)(de)變化受到了(le)完成塑性成型所(suo)必(bi)需(xu)時間的(de)(de)影響。因(yin)此(ci),重要(yao)的(de)(de)是要(yao)認識到,不同(tong)類型設備的(de)(de)基本(ben)差別就(jiu)在于鍛造速(su)(su)度(du)(du)或者說(shuo)變形速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)不同(tong)。例如,空(kong)氣錘使(shi)金(jin)屬產(chan)生(sheng)(sheng)變形時的(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)是水壓機(ji)的(de)(de)100倍。
用(yong)空氣錘和螺旋壓(ya)力(li)機鍛(duan)(duan)造(zao)金(jin)(jin)屬在快速的(de)(de)變形過程中,多(duo)半(ban)會出現顯著的(de)(de)溫升(sheng)。在一般的(de)(de)壓(ya)力(li)鍛(duan)(duan)造(zao)時(shi)(shi),金(jin)(jin)屬溫升(sheng)通常(chang)是非常(chang)不(bu)明顯的(de)(de)。在鍛(duan)(duan)造(zao)帶有(you)氧(yang)化皮的(de)(de)鋼和其他合金(jin)(jin)時(shi)(shi),使(shi)用(yong)空氣錘很有(you)好處。
因為空氣錘的反復錘擊(ji)作用(yong)可使氧化皮疏松,因而能(neng)夠很(hen)(hen)容易地將其從模腔里清除(chu)出去(qu)。在使用(yong)壓力機鍛造時(shi),氧化皮經常被壓入工件表面,所(suo)以很(hen)(hen)難(nan)從模具凹槽內清除(chu)掉(diao)。

