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锻造技术

精密模锻是指在模锻设备上锻造出形状复杂、锻件精度高的模锻工艺。如精密模锻锥齿轮。其齿形部分可直接锻出而不必再经过切削加工。模锻件尺寸精度可达IT12~ITl5,表面粗糙度值Ra为3.2~1.6μm.

精密模锻工艺过程

①根据产品零件图绘制锻件图。

②确定模锻工序和辅助工序(包括切除飞边、清除毛刺等),确定工序间尺寸,确定加热方法和加热规范。

③确定清除坯料表面缺陷的方法。

④确定坯料尺寸、质量及其允许公差,选择下料方法。

⑤选择精密模锻设备。

⑥确定坯料润滑和模具润滑及模具的冷却方法。

⑦确定锻件冷却方法和规范,确定锻件热处理方法。

⑧提出锻件的技术要求和检验要求。

精密模锻的工艺要求

精密模锻的工艺要求有如下几点:

①坯料准备。精密模锻对坯料有较高的要求,要求坯料质量公差小,断面塌角小,端面平整且与坯料轴线垂直,坯料表面不应有麻点、裂纹、凹坑、较大的刮伤或碰伤;并且锻前必须经过表面清理(打磨、抛光、酸洗等),并要去除表面的油污、夹渣、碰伤、凹陷等。目前铝合金精密模锻多采用锯切和车切下料,其中带锯锯切下料更为常用。

②坯料加热。需采用无氧化、少氧化加热的方法,应将加热时产生的氧化皮减至最小的程度。

③精锻工序和压下量。精密模锻时,可利用曲轴锻压机和精锻机或其他不同的设备进行联合模锻。多次重复模锻,一般在普通模锻后再精锻2~3次,其精确度可达±0.2~±0.3 mm,表面粗糙度值在Ra6.3以下。为了达到更高的精确尺寸,最后可在精压机上进行冷精压,其精确度可达±0.1 mm,表面粗糙度值可达Ra 0.80以下。

④工序间的清理。锻件生产的几道工序间必须进行检验、清理,只有将坯料表面缺陷打磨或抛光干净,才能进行下一道精密模锻工序。

⑤润滑。润滑可使变形均匀,增加金属的流动性。但是,过薄或过厚的润滑都会带来不良的后果,润滑一定要适度。

工艺特点

精密模锻是提高锻件精度和表面质量的一种先进工艺。它能够锻造形状复杂、尺寸精度高的零件,如锥齿轮、叶片等。

其主要工艺特点是:

1、需要精确计算原始坯料的尺寸,严格按坯料质量下料。否则会增大锻件尺寸公差,降低精度。

2、需要精细清理坯料表面,除净坯料表面的氧化皮、脱碳层及其它缺陷等。

3、为了提高锻件的尺寸精度和降低表面粗糙度,应采用无氧化和少氧化加热,尽量减少坯料表面形成的氧化皮。

4、为了最大限度地减少氧化,提高锻件的质量,精锻的加热温度较低,对于碳素钢,锻造温度在900~950℃之间,称为温模锻。

5、精密模锻的锻件精度在很大程度上取决于锻模的加工精度。因此,精锻模膛的精度必须很高。一般要比锻件精度高两级。精锻模一定要有导柱导套结构,保证合模准确。为排除模膛中的气体,减少金属流动阻力,使金属更好地充满模膛,在凹模上应开有排气小孔。

6、模锻时要很好地进行润滑和冷却锻模。

7、精密模锻一般都在刚度大、精度高的模锻设备上进行,如曲柄压力机、摩擦压力机或高速锤等。

精密模锻应用

精密模锻是在普通模具基础上发展起来的一种少、无切削加工新工艺。它是将零件上一些过去需要切削加工才能达到精度要求的部分直接锻出或仅需留少量磨景。因此,采用精密模锻工艺需对模锻的有关环节提出更严格的技术要求,例如:对毛坯的下料质量及表面质最的控制;预制坯的合理设计;毛坯的少、无氧化加热;加热规范及冷却规范的控制;模具制造和使用精度的控制;合适的润滑及冷却条件的选取等。

精密模锻具有节约金属和减少切削加工工时的显著优点,但是,由于强化了模锻的有关环节而会使部分成本提高。所以,对具体产品是否选精密模锻工艺生产应根据生产成品零件的综合经济指标以及零件结构和性能的特殊要求进行综合考虑。