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    1. 南通港石機械有限公司

      專業生產精密鍛件,模鍛,精密鍛造,精密鍛壓件及機械設備與船舶配件鍛造件熱處理加工處理

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      新聞動態

      精密模鍛的變形溫度和精度

      發布時間:2019/1/2
        一、精密模鍛的變形溫度
        加熱是精密模鍛工藝中的重要環節。精密模鍛經常在高溫和中溫下進行。
        1.高溫精密模鍛
        要防止加熱時毛坯表面產生嚴重的氧化與脫碳,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生二次氧化,可在有保護的裝置中進行冷卻;也可以把鍛件有次序地分放在有格子的砂箱中,當需要緩慢冷卻時,司把鍛件放在熱砂箱或石棉粉中冷卻。
        2.中溫精密模鍛
        降低加熱溫度,可以防止強烈的氧化與脫碳,只要具有足夠的塑性和適當的變形抗力,也可以達到精密模鍛的目的。中溫精密模鍛就是在未產生強烈氧化的溫度范圍內,加熱并進行模鍛的方法。如圖8—4所示是45 8鋼的高溫強度極限和高溫氧化性能曲線。可見,強度極限從500℃開始急劇下降,到600度降為室溫時的一半。600度以上強度極限較低,都可進行模鍛成形。所以45 8鋼在600 875℃范圍內,既有較低的變形抗力,又無強烈氧化,可使鍛件達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、精密鍛件的精度
        影響精密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、模具精度以及設備精度等。
        
        圖1 45 8鋼高溫強度極限及氧化層厚度
        設計鍛件圖時,只需要保證主要部位的尺寸精確,不需要也不應該要求所有的尺寸都精確。這是因為毛坯的尺寸以及成形中的許多因素不可能絕對準確地控制,而塑性變形是遵守體積不變條件的,必須利用某些部位的較寬松要求來調節這些誤差。
        1.毛坯體積偏差
        對于開式精密模鍛,毛坯體積偏差一般不影響鍛件的尺寸偏差。但在閉式精密模鍛中,假設模膛的水平尺寸不變和不產生飛刺,則毛坯體積偏差將引起鍛件高度尺寸的變化。
        毛坯體積產生偏差的原因:一是下料不準確;二是加熱時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。目前精密下料可使毛坯的重量偏差控制在1%以內(一般下料方法為3%~5%以上)。其次,在鍛件圖和工藝設計時,應根據毛坯體積可能的變化范圍采取適當的措施。例如增大鍛件某一方向尺寸公差;或采用開式模鍛使多余金屬流入飛邊槽;對某些帶孔的鍛件,可利用沖孔芯料來調節體積偏舞。
        模膛的尺寸精度和使用過程中的磨損,對鍛件尺寸精度有直接影響。在模膛的不同部分金屬的流動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,會引起鍛件外徑尺寸增大和孔徑尺寸減小;模膛垂直方向的磨損,會引起鍛件高度尺寸增大。
        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)增大。若毛坯體積不變,并且假設不產生飛邊、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。在模具設計時,模具水平方向尺寸應該按照鍛件相應尺寸最小值設計,而模具高度方向尺寸應該按照鍛件相應尺寸最大值設計,這樣,當模具磨損達最大限度時,鍛件水平方向尺寸達到最大值,而高度方向尺寸達到最小值。
        
        圖2 閉式模鍛模膛磨損的影響
        3.模具和鍛件的彈性變形
        精密模鍛時,模具和毛坯均會產生彈性變形。模膛受內壓力作用而尺寸增大;毛坯則產生壓縮彈性變形。外力去除后,兩者發生彈性恢復,使鍛件尺寸變化。彈性變形引起的尺寸變化,可根據兩者材料的彈性模量、應力數值和相應部分的尺寸來計算,但最終通常是通過工藝試驗確定的。
        4.其他因素
        毛坯的表面質量(指氧化、脫碳和表面粗糙度等)是實現精密模鍛的前提。設備的精度和剛度對鍛件的精度有重要影響。模具的影響更直接,如模膛的設計精度和冷縮量是否適當、模具溫度及其波動的預測、模具的剛度和導向精度等。有了高精度的模具,在一般設備上也可能成形出精度較高的鍛件。工藝操作是否符合規范,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。
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