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        【特鋼匯】壓力機模鍛

        齊魯工裝優特鋼 2022-04-08 09:43:40

        雖然錘上模鍛的工藝適應面廣,目前在鍛壓生產中被廣泛應用,但由于模鍛錘在工作中存在震動、噪聲大、勞動條件差、蒸汽效率低、能源消耗大等難以克服的缺點,近年來大噸位模鍛錘逐漸被壓力機所代替。

        ??? 壓力機上模鍛對金屬主要施加靜壓力,金屬在模膛內流動緩慢,在垂直于力的方向上容易變形,有利于對變形速度敏感的低塑性材料的成形,并且鍛件內外變形均勻,鍛造流線連續,鍛件力學性能好。模鍛壓力機主要有曲柄壓力機、平鍛機和摩擦壓力機。

        ??? (1)模鍛曲柄壓力機上模鍛

        模鍛曲柄壓力機傳動系統如圖3 -1- 28所示。電動機轉動經帶輪和齒輪傳至曲柄和連桿,再帶動滑塊沿導軌做上、下往復運動。鍛模分別裝在滑塊下端和工作臺上。工作臺安裝在楔形墊塊的斜面上,因而可對鍛模封閉空間的高度做少量調節。曲柄壓力機的噸位一般為200~1 200 t。

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        圖3 -1- 28模鍛曲柄壓力機傳動系統

        1-滑塊;2-制動器;3-帶輪;4-電機;5-轉軸;6-小齒輪;7-齒輪;8-離合器;9-曲軸;10 -連桿;11工作臺;12-楔形墊塊

        ??? 曲柄壓力機上模鍛特點及應用如下。

        ??? ①曲柄壓力機作用于金屬上的變形力是靜壓力,由機架本身承受,不傳給地基,因此工作時無震動,噪聲小。

        ??? ②工作時滑塊行程不變,在滑塊的一個往復行程中即可完成一個工步的變形,并且工作臺和滑塊中均裝有頂桿裝置,因此生產率高。

        ??? ③壓力機機身剛度大,滑塊運動精度高,鍛件尺寸精度高,加工余量和斜度小。

        ??? ④作用在坯料上的力是靜壓力,因此,金屬在模膛中流動緩慢,對于耐熱合金、鎂合金等對變形速度敏感的低塑性合金的成形很有利。由于作用力不是沖擊力,鍛模的主要模膛可設計成鑲塊式,使模具制造簡單,并易于更換。

        但由于鍛件是一次成形,金屬變形量過大,不易使金屬填滿終鍛模膛,因此,變形應逐步進行。終鍛前常采用預成形及預鍛工步。而且鍛件在模膛中一次成形,坯料表面上的氧化皮不易被清除,影響鍛件質量。另外,曲柄壓力機上不宜進行拔長、滾壓工步。因此,對于橫截面變化較大的長軸類鍛件,在曲柄壓力機上模鍛時需用周期性軋制坯料或用輥鍛機制坯來代替這兩個工步。典型的曲柄壓力機上模鍛件如圖3 -1- 29所示。

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        圖3- 1- 29典型的曲柄壓力機上模鍛件

        ? 綜上所述,曲柄壓力機上模鍛與錘上模鍛相比,鍛件精度高、生產效率高、勞動條件好、節省金屬,但設備復雜,造價高。因此,曲柄壓力機適合于鍛件的大批量生產,目前已成為模鍛生產流水線和自動生產線上的主要設備。

        ??? (2)平鍛機上模鍛

        平鍛機的工作原理與曲柄壓力機相同,因為滑塊做水平方向運動,故稱“平鍛機”。電動機通過皮帶將運動傳給皮帶輪,帶有離合器的皮帶輪裝在傳動軸上,再通過另一端的齒輪將運動傳至曲軸。隨著曲軸的轉動,一方面推動主滑塊帶著凸模做前后往復運動,又驅動凸輪旋轉。凸輪的旋轉通過導輪使副滑塊帶著活動模運動,實現鍛模的閉合或開啟。平鍛機的噸位一般為50~3 150 t。

        ??? 平鍛機上模鍛特點及應用如下。

        ①鍛模由固定模、活動模和凸模三部分組成,因此鍛模有兩個分模面,可鍛造出側面帶有凸臺或凹槽的鍛件。模鍛過程如圖3-1- 31所示。

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        圖3 -1- 31平鍛機上的模鍛過程

        ? 1-固定模;2-活動模;3-凸模;4-擋料板

        ??? ②主滑塊上一般不只裝有一個凸模,而是從上到下安排幾個不同的凸模,工作時坯料逐一經過所有模膛,完成各個工步。如鐓粗、預成形、成形、沖孔等。

        ??? ③凸模工作部分多用鑲塊組合,便于磨損后更換,以節約模具材料。

        ??? ④鍛件飛邊小,帶孔件無連皮,鍛件外壁無斜度,材料利用率高,鍛件質量好。

        ??? ⑤平鍛機造價較高,通用性不如錘上模鍛和曲柄壓力機上模鍛,對非回轉體及中心不對稱的鍛件較難鍛造,一般只對坯料一部分進行鍛造,所生產的鍛件主要是帶頭部的桿類和有孔(通孔或不通孔)的鍛件,亦可鍛造出曲柄壓力機上不能模鍛的一些鍛件,如汽車半軸、倒車齒輪等。

        ??? (3)摩擦壓力機上模鍛

        ??? 摩擦壓力機傳動系統,鍛模分別安裝在滑塊和機座上,滑塊與螺桿相連只能沿導軌做上下滑動。兩個圓輪裝在同一根軸上,由電動機經過皮帶使圓輪軸旋轉。螺桿穿過固定在機架上的螺母,并在上端裝有飛輪。當改變操縱桿位置時,圓輪軸將沿軸向串動,兩個圓輪可分別與飛輪接觸,通過摩擦力帶動飛輪做不同方向的旋轉,并帶動螺桿轉動。但在螺母的約束下,螺桿的轉動轉變為滑塊的上下滑動,從而實現摩擦壓力機上的模鍛。摩擦壓力機的噸位一般為350~1 000 t。

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        ??? 摩擦壓力機上模鍛特點及應用如下。

        ??? ①工作過程中滑塊速度為0.5~1.0 m/s,對鍛件有一定的沖擊作用,而且滑塊行程可控,具有鍛錘和壓力機雙重性質,不僅能滿足模鍛各種主要成形工序的要求,還可以進行彎曲、熱壓、精壓、切飛邊、沖連皮及矯正等工序。

        ??? ②帶有頂料裝置,鍛??梢圆捎谜w式,也可以采用組合式,從而使模具制造簡單。同時也可以鍛造出更為復雜、工藝余塊和模鍛斜度都很小的鍛件,并可將軸類鍛件直立起來進行局部鐓鍛。

        ??? ③滑塊運動速度低,金屬變形過程中的再結晶過程可以充分進行,對塑性較差的金屬變形有利,特別適合于鍛造低塑性合金鋼和有色金屬(如銅合金)等。

        ??? 但摩擦壓力機螺桿承受偏心載荷的能力差,一般只適用于單膛模鍛。因此,形狀復雜的鍛件需要在自由鍛設備或其他設備上制坯。另外,生產率也相對較低。

        ??? 摩擦壓力機上模鍛適合于中小型鍛件的小批量或中等批量的生產。

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