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鍛造加工和鑄造加工的工藝區(qū)別

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鍛造加工和鑄造加工的工藝區(qū)別

發(fā)布日期:2019-10-29 作者: 點(diǎn)擊:



  鑄造工藝通常包括:
 ?、勹T型(使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器)準(zhǔn)備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,鑄型準(zhǔn)備的優(yōu)劣是影響鑄件質(zhì)量的主要因素;
 ?、阼T造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;
 ?、坭T件處理和檢驗(yàn),鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。進(jìn)口泵閥門
  2、、鍛造加工
  鍛鋼球閥鍛造加工:是利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。
  鍛壓的兩大組成部分之一。通過鍛造加工能消除金屬的鑄態(tài)疏松,焊合孔洞,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
  鍛鋼球閥鍛造加工按成形方法可分為:
 ?、匍_式鍛造加工(自由鍛)。利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個(gè)抵鐵(砧塊)間產(chǎn)生變形以獲得所需鍛件,主要有手工鍛造加工和機(jī)械鍛造加工兩種。
  ②閉模式鍛造加工。金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件,可分為模鍛、冷鐓、旋轉(zhuǎn)鍛、擠壓等。按變形溫度鍛造加工又可分為熱鍛(加工溫度高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度)、溫鍛(低于再結(jié)晶溫度)和冷鍛(常溫)。
  鍛鋼球閥鍛造加工用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、鈦、銅等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬等。金屬在變形前的橫斷面積與變形后的模斷面積之比稱為鍛造加工比。正確地選擇鍛造加工比對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
  鍛鋼球閥鍛造加工是機(jī)械制造中常用的成形方法。通過鍛造加工能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
  鍛鋼球閥鍛造加工按坯料在加工時(shí)的溫度可分為冷鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工,熱鍛是在高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度上加工。有時(shí)還將處于加熱狀態(tài),但溫度不超過再結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)行的鍛造加工稱為溫鍛。不過這種劃分在生產(chǎn)中并不完全統(tǒng)一。
  鋼的再結(jié)晶溫度約為460℃,但普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛;在300~800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。
  鍛造加工按成形方法則可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造加工、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等。坯料在壓力下產(chǎn)生的變形基本不受外部限制的稱自由鍛,也稱開式鍛造加工;其他鍛造加工方法的坯料變形都受到模具的限制,稱為閉模式鍛造加工。成形軋制、輥鍛、輾擴(kuò)等的成形工具與坯料之間有相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),對坯料進(jìn)行逐點(diǎn)、漸近的加壓和成形,故又稱為旋轉(zhuǎn)鍛造加工。
  鍛造加工用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。
  鍛鋼球閥一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機(jī)械性能均勻、良好,形狀和尺寸準(zhǔn)確,表面質(zhì)量好,便于組織批量生產(chǎn)。只要合理控制加熱溫度和變形條件,不需要大的鍛造加工變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。
  鑄錠僅用于大型鍛件。鑄錠是鑄態(tài)組織,有較大的柱狀晶和疏松的中心。因此必須通過大的塑性變形,將柱狀晶破碎為細(xì)晶粒,將疏松壓實(shí),才能獲得優(yōu)良的金屬組織和機(jī)械性能。
  經(jīng)壓制和燒結(jié)成的粉末冶金預(yù)制坯,在熱態(tài)下經(jīng)無飛邊模鍛可制成粉末鍛件。鍛件粉末接近于一般模鍛件的密度,具有良好的機(jī)械性能,并且精度高,可減少后續(xù)的切削加工。粉末鍛件內(nèi)部組織均勻,沒有偏析,可用于制造小型齒輪等工件。但粉末的價(jià)格遠(yuǎn)高于一般棒材的價(jià)格,在生產(chǎn)中的應(yīng)用受到一定限制。
  對澆注在模膛的液態(tài)金屬施加靜壓力,使其在壓力作用下凝固、結(jié)晶、流動(dòng)、塑性變形和成形,就可獲得所需形狀和性能的模鍛件。液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成形方法,特別適用于一般模鍛難于成形的復(fù)雜薄壁件。
  不同的鍛造加工方法有不同的流程,其中以熱模鍛的工藝流程最長,一般順序?yàn)椋哄懪飨铝?;鍛坯加熱;輥鍛備坯;模鍛成形;切邊;中間檢驗(yàn),檢驗(yàn)鍛件的尺寸和表面缺陷;鍛件熱處理,用以消除鍛造加工應(yīng)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(jīng)過外觀和硬度檢查,重要鍛件還要經(jīng)過化學(xué)成分分析、機(jī)械性能、殘余應(yīng)力等檢驗(yàn)和無損探傷。
  鍛壓是鍛造加工和沖壓的合稱,是利用鍛壓機(jī)械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。
  在鍛造加工加工中,坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動(dòng);在沖壓加工中,坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形,其內(nèi)部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動(dòng)。鍛壓主要用于加工金屬制件,也可用于加工某些非金屬,如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復(fù)合材料的成形等。
  鍛壓和冶金工業(yè)中的軋制、拔制等都屬于塑性加工,或稱壓力加工,但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬制件,而軋制、拔制等主要用于生產(chǎn)板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料。
  冷鍛的出現(xiàn)先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機(jī)械制造中的應(yīng)用到20世紀(jì)方得到推廣,冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造加工、擺動(dòng)輾壓等相繼發(fā)展,逐漸形成能生產(chǎn)不需切削加工的精密制件的高效鍛造加工工藝。
  鍛壓主要按成形方式和變形溫度進(jìn)行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造加工和沖壓兩大類;按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。
  熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性,有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量,使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力,降低所需鍛壓機(jī)械的噸位。但熱鍛壓工序多,工件精度差,表面不光潔,鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。
  冷鍛壓是在低于金屬再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的鍛壓,通常所說的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓,而將在高于常溫、但又不超過再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高,表面較光潔而變形抗力不大。
  在常溫下冷鍛壓成形的工件,其形狀和尺寸精度高,表面光潔,加工工序少,便于自動(dòng)化生產(chǎn)。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品,而不再需要切削加工。但冷鍛時(shí),因金屬的塑性低,變形時(shí)易產(chǎn)生開裂,變形抗力大,需要大噸位的鍛壓機(jī)械。
  等溫鍛壓是在整個(gè)成形過程中坯料溫度保持恒定值。等溫鍛壓是為了充分利用某些金屬在等一溫度下所具有的高塑性,或是為了獲得特定的組織和性能。等溫鍛壓需要將模具和坯料一起保持恒溫,所需費(fèi)用較高,僅用于特殊的鍛壓工藝,如超塑成形。
  鍛壓可以改變金屬組織,提高金屬性能。鑄錠經(jīng)過熱鍛壓后,原來的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實(shí)或焊合;原來的枝狀結(jié)晶被打碎,使晶粒變細(xì);同時(shí)改變原來的碳化物偏析和不均勻分布,使組織均勻,從而獲得內(nèi)部密實(shí)、均勻、細(xì)微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經(jīng)熱鍛變形后,金屬是纖維組織;經(jīng)冷鍛變形后,金屬晶體呈有序性。
  鍛壓是使金屬進(jìn)行塑性流動(dòng)而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動(dòng)后體積不變,而且金屬總是向阻力最小的部分流動(dòng)。生產(chǎn)中,常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀,實(shí)現(xiàn)鐓粗拔長、擴(kuò)孔、彎曲、拉深等變形。
  鍛壓出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產(chǎn)。模鍛、擠壓、沖壓等應(yīng)用模具成形的尺寸精確、穩(wěn)定??刹捎酶咝у憠簷C(jī)械和自動(dòng)鍛壓生產(chǎn)線,組織專業(yè)化大批量或大量生產(chǎn)。
  鍛壓的生產(chǎn)過程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預(yù)處理;成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗(yàn)。常用的鍛壓機(jī)械有鍛錘、液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。鍛錘具有較大的沖擊速度,利于金屬塑性流動(dòng),但會(huì)產(chǎn)生震動(dòng);液壓機(jī)用靜力鍛造加工,有利于鍛透金屬和改善組織,工作平穩(wěn),但生產(chǎn)率低;機(jī)械壓力機(jī)行程固定,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
  未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造加工和精密沖壓技術(shù)、研制生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度更高的鍛壓設(shè)備和鍛壓生產(chǎn)線、發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛壓材料和鍛壓加工方法等方面發(fā)展。
  提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量,主要是提高它們的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度)和可靠度。這需要更好地應(yīng)用金屬塑性變形理論;應(yīng)用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料;正確進(jìn)行鍛前加熱和鍛造加工熱處理;更嚴(yán)格和更廣泛地對鍛壓件進(jìn)行無損探傷。
  少、無切削加工是機(jī)械工業(yè)提高材料利用率、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少、無氧化加熱,以及高硬、耐磨、長壽模具材料和表面處理方法的發(fā)展,將有利于精密鍛造加工、精密沖壓的擴(kuò)大應(yīng)用。


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