锻压基础知识

变形温度

钢的开始再结晶温度约为727℃℃，但是800℃常用的是分割线，800以上℃是热锻;在3.00到800之间℃称为温锻或半热锻。

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根据坯料的运动方式，锻造可分为自由锻造、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦粗。

1、自由锻。利用冲击或压力使金属在上下两层对铁(砧块)之间发生变形以获得所需要的锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。

2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻。金属坯料在锻模腔内受压变形而获得一定形状的锻件，并可分为冷镦、辊锻、径向锻和挤压等。

3、闭式模锻和闭式镦粗由于没有飞边，材料的利用率高。用一道工序或几道工序即可完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积减小，所需的载荷也减小。但是，应注意不要使坯料完全受限，为此应严格控制坯料的体积，控制小车的相对位置并测量小车，并应努力减少小车的磨损。

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根据锻模的运动，锻造可分为摆辗、摆旋辗、滚辗、楔横辗、环辗和斜辗。摆锻、摆转锻、滚环也可进行精锻加工。为了提高材料的利用率，可以采用滚锻和横轧作为细长材料的预处理。与自由锻造一样，旋转锻造也是局部成形，其优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小。在这种包括自由锻造的锻造方法中，材料在加工过程中从模具表面附近膨胀到自由表面，因此很难保证精度。因此，锻模运动方向和回转锻造过程由计算机控制，从而可以用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品，例如生产品种多、尺寸大的涡轮叶片等锻件。锻压设备模具运动与自由度不一致，根据下死点变形限制特点，锻压设备可分为以下四种形式:

1、限锻力形式:液压直接驱动滑块的液压机。

2、准行程限制模式:驱动曲柄连杆机构的液压机。

3、行程限制方法:机械压力机用曲柄、连杆和楔机构驱动滑块。

4、能量限制方法:螺杆和摩擦压力机采用螺杆机构。

重型航空模锻液压机进行热试验时，为了获得较高的精度，应注意防止下死点过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和模具寿命产生影响。此外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度、调整下死点和采用补贴传动装置等措施。

重要性

锻造生产是机械制造工业中以毛坯形式提供机械零件的主要加工方法之一。通过锻造，不仅可以获得机械零件的形状，而且可以改善金属的内部组织，增强金属的机械性能和物理性能。一般采用锻造生产方法制造大部分受力大、要求高的重要机械零件。如汽轮发电机的轴、转子、叶轮、叶片、护环、大型液压机立柱、高压气缸、轧机轧辊、内燃机曲轴、连杆、齿轮、轴承，以及国防工业如火炮等重要零件，都是用来锻造生产的。

因此锻件生产广泛应用于冶金、矿山、汽车、拖拉机、收获机械、石油、化工、航空、航天、兵器等工业部门，在日常生活中，锻件生产也占有重要的地位。从某种意义上说，锻件的年产量、模锻件占锻件总产量的比例，以及锻件设备的规模和拥有量等指标，在一定程度上反映了一个国家的工业水平。

锻造材料

锻造材料主要是碳钢和各种成分的合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等合金。材料的原始状态是棒材、锭材、金属粉末和液态金属。金属变形前的横截面积与变形后的横截面积之比称为锻造比。正确选择锻造比、合理的加热温度和保温时间、合理的起锻温度和终锻温度、合理的变形和变形速度，对提高产品质量和降低成本有很大关系。

一般中小型锻件采用圆形或方形棒材作为坯料。棒材的晶粒组织和力学性能均匀良好，形状尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，就可以锻造出性能优良的锻件，而锻件变形不大。锭只用于大型锻件。铸锭为铸造组织，柱状晶大，中心疏松。因此，必须通过大的塑性变形，使柱状晶体破碎成细小的晶粒，使稀疏的致密化，才能获得优异的金属组织和力学性能。

粉末冶金预坯坯经压制烧结后，采用无飞边模锻在热态下可制成粉末锻件。锻造粉密度接近一般模锻件，力学性能好，精度高，可减少后续切削加工。粉末锻件内部组织均匀，无偏析，可用于制造小齿轮等工件。但粉料的价格远高于一般棒材的价格，在生产中的应用受到一定限制。通过对浇注在模腔内的液态金属施加静压，使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形，可以得到具有所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是一种介于压铸和模锻之间的成形方法，特别适用于一般模锻难以成形的复杂薄壁件。

锻造材料除了常用的材料外，如各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等合金，铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金等合金的变形也采用锻造或轧制来完成，但这些合金由于其塑性区比较窄，所以锻造会相对比较困难，材质不同。不同的材料对加热温度、开锻温度和终锻温度有严格的要求。

流程

不同的锻造方法有不同的工序，其中最长的工序是热模锻，一般顺序为:锻坯喂料;锻坯加热;轧辊锻造准备;模锻成形;边缘切割;拳打;校正;中间检验，锻件尺寸及表面缺陷的检验;锻件热处理，消除锻件应力，改善金属切削性能;清洗时，主要是去除表面氧化;校正;一般锻件要经过外观和硬度检验后，重要锻件还应进行化学成分分析、力学性能、残余应力等试验和无损检测。

锻件的特性

与铸件相比，锻压加工后的金属可以改善其组织和力学性能。铸造组织经过锻造方法的热加工变形，使金属变形而再结晶，使原来粗大的枝晶、柱状晶粒变成细小、尺寸均匀的等轴再结晶组织，使铸锭内部原有的偏析、松动、气孔、渣等压实而焊接，使组织变得更加致密，提高了金属的塑性和力学性能。铸件的力学性能低于相同材料的锻件的力学性能。此外，锻件加工可以保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件形状保持一致，金属流线完整，可以保证零件具有良好的机械性能和较长的使用寿命。采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产锻件，都是铸件所无法比拟的锻件都是金属施加压力。通过塑性变形来塑造所需要的形状或对物体施加合适的压缩力。这种力通常是通过使用锤子或压力来实现的。铸造过程建立了精细的晶粒结构，提高了金属的物理性能。在零件的实际使用中，正确的设计可以使颗粒沿主压力方向流动。铸件是通过各种铸造方法所获得的金属成型物体，即将熔炼后的液态金属通过浇注、压注、吸入或其他铸造方法注入到预先准备好的铸造模具中，冷却后，经过落砂、清洗和后处理，所得到的物体具有一定的形状、尺寸和性能。