例如汽车上用的静重17kg的曲轴,采用轧材切削锻造时,切屑要占曲轴重量189%,而采用模锻时,切屑只占30%,还缩短机加工工时1/6!精密锻造的锻件,不仅可节约更多的原材料,而且也可节约更多的机加工工时!5)生产率高!例如采用两台热模锻压力机模锻径向止推轴承,可以代替30台自动切削机床.采用顶锻自动机生产M24螺母时,六轴自动车床生产率的15倍!6)自由锻造灵活性大[6],因此,一些修造厂中广泛地采用锻造方法生产各种配件.
⑦锻压机械设备,像锤头、锤杆、水压机的立柱、缸体、轮轴压装机的支柱和缸体等!⑧模块锻件,主要是热模锻锤用的锻模。⑨汽车工业用锻件,像左、右转向节、前梁、车钩等,据统计在汽车中,锻压件占其质量的80%。⑩机车用锻件,像车轴、车轮、板簧、机车的曲轴等,据统计,在机车中锻压件占其质量的60%!⑪用锻件,像炮管、门体、炮支架和牵引环等,据统计,在坦克中,锻压件占其质量的65%.[5]特点编辑播报1)重量范围大.
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为此,要严格控制加热温度,尽可能缩短高温阶段的保温时间来预防过热的产生.过烧金属坯料加热温度超过始锻温度过多,使晶粒边界出现氧化及熔化的现象称为过烧。过烧后,材料的强度严重下降,塑性很差,一经锻打即破碎变成废料,是无法挽救的。因此,要严格执行正确的操作规范!裂纹大型锻件加热时,如果装炉温度过高或加热速度过快,则锻件心部与表层温差过大,造成内应力过大,导致产生裂纹.因此,对大型锻件加热时,要防止装炉温度过高和加热速度过快,一般应采用防热措施.
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Ⅱ-2组垂直主轴线的断面积差别较大(大断面积与小断面积之比6,前方需要其他设备制坯)的锻件,如连杆等.Ⅱ-3组端部(一端或两端)为叉形/枝丫形的锻件,除按以上两组确定是否需要制坯外,必须合理设计预锻工步,如套管叉等.第Ⅰ、Ⅱ类锻件一般为平面分模或对称曲面分模,非对称曲面分模增加了锻件的复杂程度.第Ⅲ类——主体轴线曲折,卧置于模膛成形的锻件!根据主体轴线走向细分为3组。Ⅲ-1组主体轴线在铅垂面内弯曲(分模面为起伏平缓的曲面或带落差),但平面图为直长轴形(类似第Ⅱ类),一般无须设计专门的弯曲工步即可成形的锻件!
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锻造可以利用对金属坯料施加压力,使其产生塑形变形,改变其机械性能.通过锻造可消除金属的疏松!孔洞,使锻件的机械性能得以提高.[2]锻件具有以下用途:①一般工业用锻件,是指机床制造业、农用机械、农具制造和轴承工业等民用工业!②水轮发电机用锻件,像主轴和中间轴等!③火电站用锻件,像转子、叶轮、护环主轴等!④冶金机械,像冷轧辊、热轧辊和人字齿轮轴等!⑤压力容器用锻件,像筒体、釜圈法兰和封头等。⑥船用锻件,像曲轴、尾轴、舵杆、推力轴和中间轴等。
当氧化皮压入锻件内深度超过机械加工余量时,能导致锻件报废。脱碳加热时金属坯料表层的碳与氧等介质发生化学反应造成表层碳元素降低的现象称为脱碳!脱碳会使表层硬度下降,耐磨性降低!如脱碳层厚度小于机械加工余量,不会对锻件造成危害;反之则影响锻件质量。采用快速加热、在坯料表层涂保护涂料、在中性介质或还原性介性中加热都能减缓脱碳!过热金属坯料由加热温度过高或高温下保温时间太长引起晶粒粗大的现象称为过热!过热会使坯料塑性下降,锻件的力学性能降低。
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根据成形难度差异细分为3组。Ⅰ-1组:以镦粗并略带压入方式成形的锻件,如轮毂和轮缘之间高度变化不大的齿轮!Ⅰ-2组:以挤压并略带镦粗方式及兼有挤压、压入和镦粗方式成形的锻件,如万向节叉、十字轴等。Ⅰ-3组:以复合挤压方式成形的锻件,如轮毂轴等!第Ⅱ类——主体轴线卧置于模膛成形,水平方向一维尺寸较长的直长轴类锻件.根据垂直主轴线的断面积的差别程度细分为3组!Ⅱ-1组垂直主轴线的断面积差别不大(大断面积与小断面积之比6,可不用其他设备制坯)的锻件!
不可回避的是,国内部分用户行业,由于产品尚属创新阶段或是由于引进技术的原因,可能并未形成完善或相同的工艺路线,在某种程度上直接影响到机床产品在设计研发之初的标准化、系列化和模块化工作。但为何我们不可换种思路呢?我们结合企业的技术特点及产品发展方向,“沉入”用户行业,运用我们的技术和能力来配合用户,融合到用户制造工艺形成的过程中,通过过程的参与,使用户工艺和我们的机床产品形成最好的契合,同时通过用户对机床的使用反馈,来不断完善和改进产品的系列和配置,最终形成机床产品的标准化、系列化和模块化。而且通过与用户的合作和示范应用,还可稳定和拓宽我们的市场,真正实现良性循环。