在汽車制造過程中,廣泛地采用鍛造的加工方法。隨著科技的進(jìn)步,對工件精度要求的不斷提高,具有高效率、低成本、低能耗、高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)的精密鍛造技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。依據(jù)金屬塑性成形時的變形溫度不同,精密冷鍛成形可分為冷鍛成形、溫度成形、亞熱鍛成形、熱精鍛成形等,生產(chǎn)的汽車零部件包括:汽車離合器接合齒圈、汽車變速器的輸入軸零件、軸承圈、汽車等速萬向節(jié)滑套系列產(chǎn)品、汽車差速器齒輪、汽車前軸等。
常見的汽車鈦鍛件鍛造的定義和分類
1、鍛造的定義
鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。
通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
2、鍛造的分類
按照生產(chǎn)工具不同,可以將鍛造技術(shù)分成自由鍛造,模塊鍛造,碾環(huán)和特種鍛造。
自由鍛:指用簡單的通用性工具,或在鍛造設(shè)備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。
模鍛:指金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件。模鍛可分為熱模鍛、溫鍛和冷鍛。溫鍛和冷鍛是模鍛的未來發(fā)展方向,也代表了鍛造技術(shù)水平的高低。
碾環(huán):指通過專用設(shè)備碾環(huán)機(jī)生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件,也用來生產(chǎn)汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。
特種鍛造:包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方式,這些方式都比較適用于生產(chǎn)某些特殊形狀的零件。例如,輥鍛可以作為有效的預(yù)成形工藝,大幅降低后續(xù)的成形壓力;楔橫軋可以生產(chǎn)鋼球、傳動軸等零件;徑向鍛造則可以生產(chǎn)大型的炮筒、臺階軸等鍛件。
按照鍛造溫度,可以將鍛造技術(shù)分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。
鋼的開始再結(jié)晶溫度約727℃,但普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛;在300~800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛,在室溫下進(jìn)行鍛造的稱為冷鍛。用于大多數(shù)行業(yè)的鍛件都是熱鍛,溫鍛和冷鍛主要用于汽車、通用機(jī)械等零件的鍛造,溫鍛和冷鍛可以有效的節(jié)材。
根據(jù)鍛模的運(yùn)動方式,鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。
3、鍛造用料
鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金,鐵基高溫合金,鎳基高溫合金,鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成,只是這些合金由于其塑性區(qū)相對較窄,所以鍛造難度會相對較大,不同材料的加熱溫度,開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴(yán)格的要求。
材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。
正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
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