第一章 锻造成形基础
1.1 什么是锻造?锻造怎样分类?各有什么特点?
锻造是诸多材料加工方法中的一类。
锻造一般属于体积成形,是通过金属体积的转移和分配,来获得机器零件或接近于零件尺寸的毛坯,锻造的产品称为锻件。锻造多在加热状态下进行。金属材料通过锻造成形,可以获得所需要的形状和尺寸,同时其内部组织能够得到显著改善,使用性能得到提高。因此,承受较大、复杂载荷的各种零件或构件,一般都采用锻造方法进行生产。
锻造通常分自由锻和模锻两大类。
自由锻一般是在自由锻设备上,利用简单的工具将金属锭料或块料锻成特定形状和尺寸。自由锻主要用于单件、小批量生产。随着批量需求的增大,使用的工具逐渐复杂,产生了胎模锻。各类机械修造厂的锻造车间多采用自由锻、胎模锻的方法进行生产。制造各种重型机器中关键性承载零件所需要的大型锻件(例如大型汽轮机转子和涡轮、巨轮及航母发动机曲轴等),也需要在大型水压机上进行自由锻生产。
模锻是适合于大批量生产锻件的锻造方法。模锻时,使用特制的、开设有与锻件形状一致或相近的型腔(模膛)的锻模,将锻模安装在锻造机器上,金属毛坯置于锻模的模膛中,锻造机器通过锻模对毛坯施加载荷,使毛坯产生塑性变形,同时变形流动又受到模膛空间的控制。模锻中也经常引入多种体积成形方式来生产锻件,例如挤压、辊锻、横轧等都可以纳入模锻的范畴。
模锻除了具有很高的生产率,还具有锻件形状尺寸精确、材料利用率较高、流线分布更为合理,零件使用寿命高、生产操作简便等优点。
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