常用的鍛造方法及其優(yōu)缺點
1、自由鍛
自由鍛是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。采用自由鍛方法生產(chǎn)的鈦鍛件稱為自由鍛件。
自由鍛都是以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主，采用鍛錘、液壓機(jī)等鍛造設(shè)備對坯料進(jìn)行成形加工，獲得合格鍛件。自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。
自由鍛造工序包括基本工序、輔助工序、精整工序。
自由鍛造的基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯移及鍛接等，而實際生產(chǎn)中最常用的是鐓粗、拔長、沖孔這三種工序。
輔助工序：預(yù)先變形工序，如壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等。
精整工序：減少鍛件表面缺陷的工序，如清除鍛件表面凹凸不平及整形等。
鐓粗
拔長
沖孔
優(yōu)點：
(1) 鍛造靈活性大，可以生產(chǎn)不足100kg的小件，也可以生產(chǎn)大至300t以上的重型件；
(2) 所用工具為簡單的通用工具；
(3) 鍛件成形是使坯料分區(qū)域逐步變形，因而，鍛造同樣鍛件所需鍛造設(shè)備的噸位比模型鍛造要小得多；
(4) 對設(shè)備的精度要求低；
(5) 生產(chǎn)周期短。
缺點及局限性：
(1) 生產(chǎn)效率比模型鍛造低得多；
(2) 鍛件形狀簡單、尺寸精度低、表面粗糙；工人勞動強度高，而且要求技術(shù)水平也高；
(3) 不易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。
2、模鍛
模鍛是指在專用模鍛設(shè)備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產(chǎn)的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜生產(chǎn)率高。
按所用設(shè)備的不同分類：錘上模鍛、曲柄壓力機(jī)模鍛、平鍛機(jī)上模鍛及摩擦壓力機(jī)上模鍛等。
錘上模鍛最常用的設(shè)備是蒸汽-空氣模鍛錘、無砧座錘和高速錘等。
鍛模模膛：根據(jù)其功用不同可分為模鍛模膛和制坯模膛兩大類。
（1—錘頭；2—上模；3—飛邊槽；4—下模；5—模墊；6，7，10—緊固楔鐵；8—分模面；9—模膛）
1）模鍛模膛
(1) 預(yù)鍛模膛：預(yù)鍛模膛的作用是使毛坯變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，這樣在進(jìn)行終鍛時，金屬容易填滿模膛而獲得鍛件所需要的尺寸。對于形狀簡單的鍛件或批量不大時可不設(shè)預(yù)鍛模膛。預(yù)鍛模膛的圓角和斜度要比終鍛模膛大得多，而且沒有飛邊槽。
(2) 終鍛模膛：終鍛模膛的作用是使毛坯最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此，它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同；但因鍛件冷卻時要收縮，故終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個收縮量。鋼鍛件收縮量取1.5%。另外，沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬從模膛中流出的阻力，促使金屬充滿模膛，同時容納多余的金屬。
2）制坯模膛
對于形狀復(fù)雜的鍛件，為了使毛坯形狀基本符合鍛件形狀，以便使金屬能合理分布和很好地充滿模膛，就必須預(yù)先在制坯模膛內(nèi)制坯。
(1) 拔長模膛：它是用來減少毛坯某部分的橫截面積，以增加該部分的長度。拔長模膛分為開式和閉式兩種。
(2) 滾壓模膛：它是用來減少毛坯某一部分的橫截面積，以增加另一部分的橫截面積，從而使金屬按鍛件形狀來分布。滾壓模膛分為開式和閉式兩種。
(3) 彎曲模膛：對于彎曲的桿類模鍛件，需用彎曲模膛來彎曲毛坯。
(4)切斷模膛：它是在上模與下模的角上組成一對刀口，用來切斷金屬。
優(yōu)點：
生產(chǎn)效率較高。模鍛時，金屬的變形在模膛內(nèi)進(jìn)行，故能較快獲得所需形狀；
能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件，并可使金屬流線分布更為合理，提高零件的使用壽命；
模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較?。?/p>
節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。
在批量足夠的條件下，能降低零件成本。
缺點及局限性：
模鍛件的重量受到一般模鍛設(shè)備能力的限制，大多在7OKg以下；
鍛模的制造周期長、成本高；
模鍛設(shè)備的投資費用比自由鍛大。
3、輥鍛
輥鍛是指用一對相向旋轉(zhuǎn)的扇形模具使坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需鍛件或鍛坯的鍛造工藝。
輥鍛示意圖
輥鍛變形原理如上所示。輥鍛變形是復(fù)雜的三維變形。大部分變形材料沿著長度方向流動使坯料長度增加，少部分材料橫向流動使坯料寬度增加。輥鍛過程中坯料根截面面積不斷減小。輥鍛適用于軸類件拔長，板坯輾片及沿長度方向分配材料等變形過程。
輥鍛可用于生產(chǎn)連桿、麻花鉆頭、扳手、道釘、鋤、鎬和透平葉片等。輥鍛工藝?yán)密堉瞥尚卧碇鸩降厥姑髯冃巍?/p>
與普通模鍛相比，輥鍛具有設(shè)備結(jié)構(gòu)較簡單、生產(chǎn)平穩(wěn)、振動和噪音小、便于實現(xiàn)自動化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
4、胎模鍛
胎模鍛是采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中最后成形的一種鍛造方法，是介于自由鍛與模鍛之間的一種鍛造方法。在模鍛設(shè)備較少，大部為自由鍛錘中小型企業(yè)應(yīng)用普遍。
胎模鍛使用胎模的種類很多，生產(chǎn)中常用的有：型摔、扣模、套模、墊模、合模等。
閉式筒模多用于回轉(zhuǎn)體鍛件的鍛造。如兩端面帶凸臺的齒輪等，有時也用于非回轉(zhuǎn)體鍛件的鍛造。閉式筒模鍛造屬無飛邊鍛造。
對于形狀復(fù)雜的胎模鍛件，則需在筒模內(nèi)再加兩個半模(即增加一個分模面)制成組合筒模，毛坯在由兩個半模組成的模膛內(nèi)成形。
合膜通常由上下模兩部分組成。為了使上下模吻合及不使鍛件產(chǎn)生錯移，經(jīng)常用導(dǎo)柱和導(dǎo)銷定位。合模多用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)體鍛件，如連桿、叉形鍛件等。
胎模鍛與自由鍛相比有如下優(yōu)點 ：
(1) 由于坯料在模膛內(nèi)成形，所以鍛件尺寸比較精確，表面比較光潔，流線組織的分布比較合理，所以質(zhì)量較高；
(2) 胎模鍛能鍛出形狀比較復(fù)雜的鍛件；由于鍛件形狀由模膛控制，所以坯料成形較快，生產(chǎn)率比自由鍛高1～5倍；
(3) 余塊少，因而加工余量較小，既可節(jié)省金屬材料，又能減少機(jī)加工工時。
缺點及局限性：
(1) 需要噸位較大的鍛錘；
(2) 只能生產(chǎn)小型鍛件；
(3) 胎模的使用壽命較低；
(4) 工作時一般要靠人力搬動胎模，因而勞動強度較大；
(5) 胎模鍛用于生產(chǎn)中、小批量的鍛件。
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