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锻件成型技术有哪些?
锻件成型技术可通过冷精锻成型、热精锻成型、温精锻成型、负荷成型、闭塞锻造、等温锻造、分流锻造等不同锻造成型技术,锻件(零件、工件)成型后,仅需要少量加工或不再加工,就可以用作机械构件的成型技术。
1、冷精锻成型
锻件厂将不加热的金属材料直接进行锻造,主要包括冷挤压和冷镦挤。冷精锻成型技术比较适合多品种小批量生产,主要用来制造汽车、摩托车的各种零部件以及一些齿形零件。
2、热精锻成型
主要是指在再结晶温度之上的精密锻造成型工艺。热精锻成型工艺大多采用闭式模锻,对模具和设备精度要求较高,锻造时坯料体积必须严格控制,否则模具内部易产生较大压力,故在设计闭式模锻模具时,通常运用分流原理来解决此问题。目前,我国载重汽车所用的直齿锥齿轮大多采用此方法生产。
3、温精锻成型
是在再结晶温度以下某个合适的温度下进行的精密锻造成型工艺。但温锻的锻造温度分为较窄、对模具材料力学和模具本身要求高,通常需要采用专门的高精度锻造设备。温精锻工艺一般比较适合大批量生产,锻造中等屈服强度材料。
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1、复合成型
主要是将冷、温、热等多种锻造工艺结合起来,取长补短,达到预期效果。复合成型是各种齿轮、管接头等高强度零部件的标准锻造方法。
2、闭塞锻造
是在封闭凹模内通过一个或两个冲头单向或双向复动挤压金属一次成型,获得无飞边的精锻件的成型工艺。主要用于生产圆锥齿轮、轿车等速万向节星形套、管接头、十字轴、伞齿轮等产品
3、等温锻造
锻件厂在坯料趋于恒定温度下模锻。用于变形温度敏感、难成型的金属材料和零件,如钛合金、铝合金、薄的腹板、高筋。
4、分流锻造
锻件厂将毛坯或模具的成型部分建立一个材料的分流腔或分流通道,以保证材料填充效果。分流锻造主要应用于正齿轮和螺旋齿轮的冷锻成型工艺。
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环形锻件的辗扩工艺介绍:
根据扩孔机上槽形式的不同,轧制过程可分为开式轧制和闭式轧制两种。
(1) 开放式轧制。开式轧制采用平辊,主要用于大矩形截面环形件的铰孔。其优点是,不同尺寸的环可以用同一对滚子轧制。为了避免由于不均匀变形引起的加宽,可将两对自由旋转的锥形锻件添加到扩孔机中,以获得坯料在高度上的尺寸。这种情况也可以称为半开式轧制。
(2) 闭式滚压。闭式滚扩辊槽是根据工件截面形状的要求设计的,可用于各种截面环形零件的铰孔成形。
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碳、铬和镍对不锈钢锻件的作用:
碳在不锈钢锻件中的作用主要体现在两个方面:
一方面,碳与铬具有很强的亲和力,可以与铬形成一系列复杂的碳化物。钢中碳含量越高,形成的碳化铬越多。不锈钢锻造过程中,当w(Cr)<10%时,主要为硬质合金(Fe,Cr)3C;在高铬钢中,复合碳化物(Cr,Fe)7C3或(Cr,Fe)23C6。这样,固溶体中的铬含量降低,钢的耐腐蚀性也降低。钢中碳含量越高,其耐腐蚀性越低。对于不锈钢锻件,耐腐蚀性是主要要求,因此不锈钢中的碳含量通常很低,大多数仅为0.10%~0.20%(质量分数),一般不超过0.4%(质量分数)。
另一方面,不锈钢锻件的强度随着钢中碳含量的增加而增加。在某些场合,要求不锈钢锻件具有高硬度和耐磨性;如不锈钢滚动轴承、弹簧、模具和刀具,需要高硬度和高强度,因此在马氏体不锈钢中,为了产生马氏体相,钢中的碳含量通常在0.1%和1.0%(质量分数)之间变化。随着钢中碳含量的增加,淬火后钢的硬度增加,耐磨性相应提高。同时,钢的强度也增加,塑性相应降低,耐蚀性降低。因此,有必要相应增加钢中的铬含量,以生产9Cr18、85Crl7和90Crl8MoV等不锈钢。
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