锻造加工的冷锻工艺技术

2018-10-08 16:24:32 山西中信重工 31

       冷锻是金属在室温下进行锻压加工成形的工艺方法。冷锻包括镦锻、模锻和挤压等变形形式,属冷态体积成型。冷锻工艺是从冷挤压开始发展起来的,逐步延伸向冷模锻、冷精锻方向发展。

       和热模锻相比较,冷锻最主要的优点是坯料不加热,所以没有因加热而引起的锻件外形尺寸和内在的质量问题,也省略了加热设备。冷锻件尺寸精度高、粗糙度值小、减少切削加工、节省材料和降低成本,又容易实现机械化自动化生产。因此在汽车、摩托车、自行车、拖拉机、家电、纺织机械、军用工业和航空工业等行业中大量推广应用,并日益扩大。

       采用冷锻工艺最主要的技术问题是金属在冷态下强度高,变形过程中有强化作用,变形抗力要比高温时大几倍到几十倍,塑性差容易开裂。围绕这个中心问题,从原材料、坯料前处理、冷锻变形工艺、模具和设备等方面采取有效的措施,方能取得成功。

       冷锻件可以分为以下几类。

       1.挤压类:冷挤压成形,可分为正挤压、反挤压和复合挤压。

锻件

       2.镦粗类:冷镦粗成形,可分为镦粗和局部镦粗。

       3.模锻类:最终由冷锻成形,可分为小毛边模锻和闭式无毛边模锻。

       4.精锻类:冷精伞齿轮齿形,花键和直齿形。

       接下来我们了解一下冷锻工艺特点。

       冷锻产品质量好,室温状态下加工,产品尺寸精度高,表面光洁,力学性能好。又能加工形状复杂的锻件,减少切削加工,节约材料消耗,降低成本。

       变形抗力大,必须采取降低变形抗力的措施:调整原材料化学成分、坯料前处理、改进变形工艺、提高模具硬度和光洁度、控制设备的加压速度等。

       冷变形强化和热效应,冷锻过程中,随着变形程度增加,产生金属的强度和硬度也提高的冷变形强化现象。可利用冷变形强化来强化产品的强度和硬度,提高力学性能

       由于机械能转化为热能,坯料的温度会升高,称为热效应。要控制坯料温度不超过400℃。

       摩擦力较大,冷锻变形力大,单位压力也大,金属与模具表面的摩擦力也高,必须改善润滑条件,降低摩擦力。

       机械化和自动化,室温状态下加工,劳动条件好,容易实现机械化和自动化,适用于大批量生产。

锻件

       根据零件图设计冷锻件图,它是制订工艺、设计模具和检查锻件的主要依据。锻造加工时按设计特点分为冷挤压件和冷模锻件设计。

       冷模锻件设计要点如下:

       1.冷锻或冷挤压的零件应尽量为轴对称形状,以保证在成形过程中,金属均匀流动。

       2.按零件图确定冷锻直接成形后,不需切削加工的形状、尺寸、位置和技术要求。

       3.分模面:冷锻件可分为小毛边开式模锻和闭式模锻两种形式。小毛边的分模面位置通常设置在最大直径上或最大直径的端面上。

       4.加工余量和公差:对冷锻后,不再作任何机械加工的部分,不设加工余量,与零件图的尺寸和公差相同。对其余要经机械加工部分不必苛求产品精度。

       5.出模斜度和圆角半径:冷锻时,一般都设有顶出装置,出模斜度约为0°~3°。圆角半径以R2为基础,视零件图要求,酌情增减。但冷锻时,圆角过大反而影响成形。