鍛壓是鍛造和沖壓的合稱
鍛壓是鍛造和沖壓的合稱,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。
在鍛造加工中,坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動;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。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。
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,因金屬的塑性低,變形時易產(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、微裂等被壓實或焊合;原來的枝狀結(jié)晶被打碎,使晶粒變細(xì);同時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、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)行塑性流動而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動后體積不變,而且金屬總是向阻力小的部分流動。生產(chǎn)中,常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀,實現(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。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,但會產(chǎn)生震動;液壓機(jī)用靜力鍛造,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,易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。