模型鍛造是使金屬坯料在上、下鍛模的模膛內被迫塑性流動成型，從而獲得與模膛形狀相符的鍛件，簡稱模鍛。按照鍛模的固定類型，可分為固定模鍛造和胎模鍛造兩種。


1. 固定模鍛造


  如圖3-1所示(shi)，鍛(duan)模(mo)(mo)由上(shang)模(mo)(mo)和(he)下(xia)模(mo)(mo)組成，分別固定在(zai)模(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)的錘(chui)頭(tou)(tou)和(he)砧座上(shang)，上(shang)、下(xia)模(mo)(mo)的對(dui)準主(zhu)要是用(yong)模(mo)(mo)鍛(duan)錘(chui)來保證。鍛(duan)造時，加熱好的坯料放在(zai)下(xia)模(mo)(mo)膛中(zhong)，錘(chui)頭(tou)(tou)帶動(dong)上(shang)模(mo)(mo)進行鍛(duan)擊，使(shi)金屬流動(dong)并充滿(man)模(mo)(mo)膛而形成鍛(duan)件，多余的金屬被壓入飛(fei)邊(bian)槽內形成飛(fei)邊(bian)，模(mo)(mo)鍛(duan)后再(zai)將它切(qie)除(chu)。


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 模鍛形狀(zhuang)復雜的(de)零件時，需(xu)要(yao)用開有幾個模膛(tang)(tang)的(de)多模膛(tang)(tang)進行模鍛，使(shi)坯料在(zai)幾個模膛(tang)(tang)中逐步成型(xing)，最(zui)后在(zai)終鍛模膛(tang)(tang)中鍛成所需(xu)形狀(zhuang)。


 固(gu)定(ding)模(mo)鍛造設(she)備除(chu)了模(mo)鍛錘外，還有各種壓(ya)力機。


 固定模鍛(duan)造具有生產率高、鍛(duan)件(jian)質量好(hao)、形狀可以較復(fu)雜(za)以及節(jie)省金屬(shu)材料(liao)等優點(dian)，是(shi)模鍛(duan)的基本(ben)方法。但(dan)是(shi)它需要昂(ang)貴的模鍛(duan)設備(bei)(bei)和鍛(duan)模，鍛(duan)件(jian)的大小受到模鍛(duan)設備(bei)(bei)噸(dun)位的限制。因此(ci)僅適用于(yu)大批量生產中、小型(xing)鍛(duan)件(jian)，一般在150kg以下(xia)。



2. 胎模鍛造


 如圖3-2所示，模(mo)鍛(duan)(duan)時，下(xia)模(mo)放在下(xia)砧座(zuo)上，加(jia)熱的坯料放在下(xia)模(mo)膛內，依(yi)靠導銷定位把上模(mo)合上，用錘頭鍛(duan)(duan)擊上模(mo)而使(shi)鍛(duan)(duan)件成型。


圖 2.jpg


  胎模(mo)鍛(duan)造是在自(zi)由鍛(duan)設備(bei)上(shang)進行的，不需要(yao)模(mo)鍛(duan)設備(bei)，所用(yong)(yong)鍛(duan)模(mo)也較簡單，生(sheng)產率(lv)較高，鍛(duan)件(jian)質量較好，能節省金屬，降低成本(ben)。但(dan)一般胎模(mo)鍛(duan)造時，上(shang)、下模(mo)要(yao)人工搬動(dong)，勞動(dong)強度大，影響生(sheng)產率(lv)進一步提高，故在中、小(xiao)批(pi)生(sheng)產小(xiao)型鍛(duan)件(jian)時得到(dao)廣(guang)泛應用(yong)(yong)。


  在(zai)絕(jue)(jue)大(da)多(duo)數實際的(de)閉(bi)模鍛(duan)造操作中，工件材料(liao)的(de)溫(wen)度(du)(du)要比模具高一些。應變(bian)(bian)對(dui)(dui)(dui)屈服應力的(de)影響是(shi)(shi)微不足(zu)道的(de)，但是(shi)(shi)對(dui)(dui)(dui)變(bian)(bian)形速(su)度(du)(du)的(de)影響卻變(bian)(bian)得(de)越來越重要。因此，絕(jue)(jue)大(da)多(duo)數金(jin)(jin)屬在(zai)再(zai)結(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)(du)以上(shang)進行熱鍛(duan)時，屈服應力對(dui)(dui)(dui)于變(bian)(bian)形速(su)度(du)(du)的(de)依賴程度(du)(du)很明顯因不同的(de)金(jin)(jin)屬和(he)合金(jin)(jin)而有所不同。在(zai)室(shi)溫(wen)下，絕(jue)(jue)大(da)多(duo)數金(jin)(jin)屬的(de)變(bian)(bian)形速(su)度(du)(du)對(dui)(dui)(dui)屈服應力的(de)影響是(shi)(shi)十(shi)分(fen)微小的(de)。


  在鍛(duan)造(zao)過程中，使金屬變形(xing)所(suo)需(xu)要的(de)壓(ya)力(li)(li)是顯著不(bu)同的(de)，這取決于模具對工件的(de)相(xiang)對密封(feng)程度(du)(du)。隨著密封(feng)程度(du)(du)的(de)提高(gao)，摩擦力(li)(li)迅速增加，而且當工件溫度(du)(du)高(gao)于模具溫度(du)(du)時，就會發(fa)生熱傳導(dao)，致使坯料表面(mian)急冷。這兩個(ge)因素都會增加鍛(duan)造(zao)壓(ya)力(li)(li)。很明顯，鍛(duan)造(zao)過程中金屬發(fa)生的(de)變化受到(dao)了(le)完(wan)成塑(su)性成型所(suo)必需(xu)時間的(de)影響。因此，重要的(de)是要認(ren)識到(dao)，不(bu)同類型設備的(de)基本差(cha)別就在于鍛(duan)造(zao)速度(du)(du)或者說變形(xing)速度(du)(du)的(de)不(bu)同。例如，空氣錘使金屬產生變形(xing)時的(de)速度(du)(du)是水(shui)壓(ya)機(ji)的(de)100倍(bei)。


  用空(kong)氣錘(chui)和螺旋壓(ya)力機鍛造金屬(shu)在快速的(de)變(bian)形過程中，多半會出現顯著的(de)溫升(sheng)。在一般(ban)的(de)壓(ya)力鍛造時，金屬(shu)溫升(sheng)通常是非常不明顯的(de)。在鍛造帶有(you)氧(yang)化皮(pi)的(de)鋼和其他合金時，使(shi)用空(kong)氣錘(chui)很有(you)好處。


  因(yin)為(wei)空氣錘的反復錘擊作用(yong)可(ke)使(shi)氧化(hua)皮(pi)疏松(song)，因(yin)而能夠很(hen)容易地將其從模腔(qiang)里(li)清除出去。在使(shi)用(yong)壓(ya)(ya)力機鍛(duan)造時，氧化(hua)皮(pi)經常被壓(ya)(ya)入工件(jian)表面，所以很(hen)難從模具凹槽內清除掉(diao)。