鍛造過程是先將金屬原料加熱至接近液態,然后通過旋轉壓頭將金屬錘入液態,待金屬冷卻后,把它錘成所需的形狀。
鍛件的生產流程通常是:坯料準備→加熱→預鍛→終鍛→精加工。在實際生產中,為了提高生產效率和質量,通常采用冷鍛和熱鍛工藝。
在這個過程中,金屬原料會產生流動。這一流動過程的影響因素有:
(1)摩擦系數
(2)壓力
(3)溫度
(4)材料的化學成分和機械性能
加熱
鍛造車輪的加熱方式主要有電阻爐加熱,氣體保護焊加熱等。在生產過程中,電阻爐加熱是最常用的一種方式。它的優點是成本低、效率高,而且能源消耗小;缺點是易氧化、易產生裂紋、變形大。感應爐加熱的優點是:節能,安全可靠,生產效率高,質量容易控制。
鍛造
鍛造輪是通過對金屬原料的加熱使其產生塑性變形,從而獲得所需形狀的鍛件。
一般情況下,鍛造輪在鍛造時只需要錘打就可以了,但是在某些情況下也需要進行擠壓加工。擠壓加工主要有兩種方式:一種是簡單擠壓加工;另一種是復合擠壓加工。
簡單擠壓加工是指直接通過將金屬材料置于兩個互相接觸的凹模內,使其產生塑性變形,從而獲得所需形狀的一種加工方式。這種方式的優點是效率高、材料利用率高,同時還能省去后續的機械加工工序。
復合擠壓加工是指在一種擠壓工藝基礎上,將兩種或兩種以上的擠壓工藝結合起來進行加工,以達到生產目的。復合擠壓加工有兩種形式:一種是在一種擠壓工藝基礎上,添加其他加工工序,如鍛造、彎曲、矯正、焊接等;另一種是將多個擠壓工序合并起來進行加工,如將鍛造和軋制技術結合起來,從而形成一個復合的多功能工藝。
在進行復合擠壓時,有以下幾個方面需要注意:
(1)在復合擠壓時,要保證兩個模具同時處于正常工作狀態,以避免擠壓過程中出現干涉現象。
(2)在復合擠壓時,兩個模具必須具有一定的剛度,否則會造成模具損壞。
(3)復合擠壓加工過程中,最好采用一模兩孔的工藝方案,這樣可以減少設備的投資和占地面積。
(4)在復合擠壓時,模具必須要使用特殊設計的模具,以提高生產效率和降低生產成本。
(5)在復合擠壓時,所需材料必須要符合國家規定的標準,否則會影響產品質量。
(6)在進行復合擠壓時,加工步驟與簡單擠壓加工相同。但是由于增加了一個工序,所以加工成本會有所增加。
(7)在進行復合擠壓時,模具的尺寸和表面質量必須要符合規定要求,否則會影響產品質量。
鍛造輪在實際生產中,也可以采用鍛造-鍛造-熱加工-精加工的工藝流程,也可以采用鍛造-鍛造-熱處理-精加工的工藝流程。
鍛造輪在實際生產中,一般采用熱鍛工藝來生產。熱鍛是指將金屬加熱到一定溫度,然后快速冷卻的一種方法。熱鍛可以保證鍛件的尺寸精度和表面質量,而且熱鍛后的鍛件不需要經過熱處理工序。但是熱鍛工藝會增加鍛件的成本,而且生產效率不高,因此一般不作為主要生產方法。但是有些大型的車輪鍛件或者特種鍛件,為了保證質量和尺寸精度,也可以采用熱鍛工藝。熱鍛工藝主要有以下幾種:
(1)冷鍛工藝:這種方法是在鍛造之前,先對毛坯進行加熱,然后再進行鍛造,然后對鍛件進行熱處理。冷鍛工藝適用于形狀復雜、材料不能充分利用的鍛件。因為冷鍛時,毛坯內部的一些缺陷或者沒有利用的材料都會被消耗掉,從而達到節約材料的目的。
(2)熱鍛工藝:這種方法適用于形狀簡單、金屬組織不均勻、內部有氣孔或夾雜物、晶粒粗大等缺陷的鍛件,如大鍛件和一些大型鍛件。
(3)溫鍛工藝:這種方法適用于一些形狀比較簡單,而且內部沒有缺陷的鍛件,如汽車輪轂等。
(4)高速鍛造工藝:這種方法主要適用于一些形狀復雜、內部缺陷比較嚴重的鍛件,如飛機、火箭等。
(5)復合鍛造工藝:這種方法適用于一些特殊的鍛件,如核電主軸、航空航天、汽車零部件等。
鍛造輪在實際生產中,主要有兩種工藝:一種是錘打工藝,另一種是冷鍛和熱鍛工藝。錘打工藝的優點是生產效率高,生產成本低,生產周期短;但是錘打工藝的缺點是需要有高精度的模具才能實現。熱鍛工藝的優點是生產效率高,生產周期短,同時還能節約材料。
鍛造輪在實際生產中,主要有兩種工藝:一種是錘打工藝,另一種是冷鍛和熱鍛工藝。錘打工藝的優點是生產效率高,生產成本低,生產周期短;但是錘打工藝的缺點是需要有高精度的模具才能實現。熱鍛工藝的優點是生產效率高,生產周期短,同時還能節約材料。但是熱鍛工藝的缺點是生產成本較高,而且在鍛造時容易出現裂紋。
在鍛造輪的生產過程中,需要注意以下幾個方面:
(1)在鍛造之前,必須要先將坯料加熱到高溫狀態,以保證其具有足夠的塑性和強度。
(2)在加熱時,必須要將坯料放置在專用的設備上進行加熱,以保證其受熱均勻。
(3)在鍛造時,必須要保證加熱溫度和時間符合要求。
(4)在鍛造結束后,必須要對鍛件進行冷卻處理,以避免發生裂紋現象。
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