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精密模鍛的變形溫度和精度

發(fā)布時(shí)間:

2024-01-11

要防止加熱時(shí)毛坯表面產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化與脫碳,可以在少、無氧化敞焰加熱爐或其夠有效控制氣氛的加熱爐中加熱

。要防止熱鍛件冷卻過程中發(fā)生二次氧化
,可在有保護(hù)的裝置中進(jìn)行冷卻;也可以把鍛件有次序地分放在有格子的砂箱中
,當(dāng)需要緩慢冷卻時(shí)
,司把鍛件放在熱砂箱或石棉粉中冷卻

  一

、模鍛的變形溫度

  加熱是模鍛工藝中的重要環(huán)節(jié)

。模鍛經(jīng)常在高溫和中溫下進(jìn)行。

  1.高溫模鍛

  要防止加熱時(shí)毛坯表面產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化與脫碳

,可以在少
、無氧化敞焰加熱爐或其夠有效控制氣氛的加熱爐中加熱。要防止熱鍛件冷卻過程中發(fā)生二次氧化
,可在有保護(hù)的裝置中進(jìn)行冷卻;也可以把鍛件有次序地分放在有格子的砂箱中
,當(dāng)需要緩慢冷卻時(shí),司把鍛件放在熱砂箱或石棉粉中冷卻

  2.中溫模鍛

  降低加熱溫度

,可以防止強(qiáng)烈的氧化與脫碳,只要具有足夠的塑性和適當(dāng)?shù)淖冃慰沽?div id="d48novz" class="flower left">
,也可以達(dá)到模鍛的目的
。中溫模鍛就是在未產(chǎn)生強(qiáng)烈氧化的溫度范圍內(nèi),加熱并進(jìn)行模鍛的方法
。如圖8—4所示是45 8鋼的高溫強(qiáng)度限和高溫氧化性能曲線
。可見
,強(qiáng)度限從500℃開始急劇下降
,到600度降為室溫時(shí)的一半。600度以上強(qiáng)度限較低
,都可進(jìn)行模鍛成形
。所以45 8鋼在600 875℃范圍內(nèi),既有較低的變形抗力
,又無強(qiáng)烈氧化
,可使鍛件達(dá)到較高的尺寸精度和表面光潔程度。在溫鍛條件下
,模具工作溫度一般在400度左右
,高速鋼比較適合用作溫鍛模具材料

  二、鍛件的精度

  影響模鍛件精度的因素主要有:毛坯體積偏差

、模具和鍛件的彈性變形
、模具和毛坯(鍛件)的溫度波動(dòng)、模具精度以及設(shè)備精度等

  設(shè)計(jì)鍛件圖時(shí)

,只需要保證主要部位的尺寸,不需要也不應(yīng)該要求所有的尺寸都
。這是因?yàn)槊鞯某叽缫约俺尚沃械脑S多因素不可能準(zhǔn)確地控制
,而塑性變形是遵守體積不變條件的,利用某些部位的較寬松要求來調(diào)節(jié)這些誤差

  1.毛坯體積偏差

  對(duì)于開式模鍛

,毛坯體積偏差一般不影響鍛件的尺寸偏差。但在閉式模鍛中
,假設(shè)模膛的水平尺寸不變和不產(chǎn)生飛刺
,則毛坯體積偏差將引起鍛件高度尺寸的變化。

  毛坯體積產(chǎn)生偏差的原因:一是下料不準(zhǔn)確;二是加熱時(shí)各毛坯燒損程度不一致

。因此
,要提高鍛件精度,就要提高下料精度和改善加熱情況
。目前下料可使毛坯的重量偏差控制在1%以內(nèi)(一般下料方法為3%~5%以上)
。其次,在鍛件圖和工藝設(shè)計(jì)時(shí)
,應(yīng)根據(jù)毛坯體積可能的變化范圍采取適當(dāng)?shù)拇胧?div id="jfovm50" class="index-wrap">。例如鍛件某一方向尺寸公?或采用開式模鍛使多余金屬流入飛邊槽;對(duì)某些帶孔的鍛件,可利用沖孔芯料來調(diào)節(jié)體積偏舞

  模膛的尺寸精度和使用過程中的磨損

,對(duì)鍛件尺寸精度有直接影響。在模膛的不同部分金屬的流動(dòng)情況和所受到的壓力不同
,磨損程度也不同

  在開式模鍛中,模膛水平方向的磨損

,會(huì)引起鍛件外徑尺寸和孔徑尺寸減小;模膛垂直方向的磨損
,會(huì)引起鍛件高度尺寸。

  在閉式模鍛中

,模膛磨損的影響如圖8-5所示
,將引起鍛件水平方向尺寸L(D)。若毛坯體積不變
,并且假設(shè)不產(chǎn)生飛邊
、充填良好
,鍛件高度尺寸H將減小。在這種情況下
,鍛件高度尺寸公差△H不能由模膛高度方向的磨損來決定。在模具設(shè)計(jì)時(shí)
,模具水平方向尺寸應(yīng)該按照鍛件相應(yīng)尺寸設(shè)計(jì)
,而模具高度方向尺寸應(yīng)該按照鍛件相應(yīng)尺寸值設(shè)計(jì),這樣
,當(dāng)模具磨損達(dá)時(shí)
,鍛件水平方向尺寸達(dá)到值,而高度方向尺寸達(dá)到

  3.模具和鍛件的彈性變形

  模鍛時(shí)

,模具和毛坯均會(huì)產(chǎn)生彈性變形。模膛受內(nèi)壓力作用而尺寸;毛坯則產(chǎn)生壓縮彈性變形
。外力去除后
,兩者發(fā)生彈性恢復(fù),使鍛件尺寸變化
。彈性變形引起的尺寸變化
,可根據(jù)兩者材料的彈性模量、應(yīng)力數(shù)值和相應(yīng)部分的尺寸來計(jì)算
,但通常是通過工藝試驗(yàn)確定的

  4.其他因素

  毛坯的表面質(zhì)量(指氧化、脫碳和表面粗糙度等)是實(shí)現(xiàn)模鍛的前提

。設(shè)備的精度和剛度對(duì)鍛件的精度有重要影響
。模具的影響更直接,如模膛的設(shè)計(jì)精度和冷縮量是否適當(dāng)
、模具溫度及其波動(dòng)的預(yù)測(cè)
、模具的剛度和導(dǎo)向精度等。有了高精度的模具
,在一般設(shè)備上也可能成形出精度較高的鍛件
。工藝操作是否符合規(guī)范,例如加熱溫度的偏差
、潤滑情況影響到金屬充滿模膛的難易程度
,從而引起鍛件尺寸的波動(dòng)。