锻造新工艺技术

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自由锻的工艺流程

自由锻的工艺流程

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锻造工艺及产品介绍

锻造工艺及产品介绍

锻造成形的优势
1、 金属锻压件可以完成普通冲压件做不到的壁厚不一致产品,它可 以避免激光焊接、冲压铆合螺柱等工序的发生
锻造成形的优势
2、相对于金属压铸产品的锻造件表面质量好,且我们通常会选择塑性比较好的 铝合金材料来做锻压产品, 它可以进行表面的抛光、喷砂、拉丝、阳极等表面处 理工艺
锻造成形的优势
连续式超声波清洗机
单体式超声波清洗机
锻造件结构设计原则
锻造件形状设计主要考虑的因素:
1.工艺性:重点要考虑金属流动性,特征直角处采用圆角过渡,减少成型 工序和中间的退火次数,将锻造压力减到最小为标准; 2.材料利用率及减少切削成本:减少切削加工部位及余量,降低原料损耗; 3.品质:品质和精度容易控制和保证; 4.模具结构:模具结构根据产品特征排列成平衡方式,避免金属流动性造 成模具损坏和特征偏心。
3、增加产品的金属质感,还可以对电子辐射起到屏蔽作用,这些都是 塑料件无法具有的特点。
目前新开发的手机外壳的趋势就是往金属方向发展
锻造工艺介绍
下料
清洗
退火
沾油
成型
切边/ 冲孔
检验
包装
锻造工
成型一(热锻)
冲孔
清洗
分切
成型二
退火
锻造工艺介绍
下料:
C2680 -H铜棒 下料后
清洗后
锻造工艺介绍
退火:
退火产品
锻造工艺介绍
成形二:
500T-油压机
成型模
锻造工艺介绍
分切:
冲床
冲孔模
分切前
分切后
锻造工艺介绍
结论:
热压锻造工艺之所以能够在锻件精化上发挥作用,主要原因有: (1)锻造过程接近材料的真实塑性变形,锻造过程不考虑温降影响,将复杂问题简单化, 即将材料变形本构模型简单化,有利于锻件变形过程流动规律和组织性能演变的控制; (2)热压锻造可以减少变形死区的产生,从而减少机械加工余量,起到精化锻件的作用; (如图1) (3)热压锻造大幅度减小了机床吨位,提高模具寿命以较少的变形工步成形具有复杂形状 的锻件(如图2)

冷温锻造,工艺技术,发展的关键

冷温锻造,工艺技术,发展的关键

冷温锻造工艺技术发展的关键当前冷温锻造发展的总趋势是:一方面要进一步提高成形件的精度以取得最好的经济效益,另一方面是扩大冷温锻造工艺技术的应用范围,也就是成形件的材质含碳量及合金元素更高,形状更复杂,尺寸更大。

为此必须在以下几个方面进行研究开发:1.新的成形方法的开发研究(1)带附加拉伸力的杯形件反挤压法见图6,从图 6a可以看出,在杯形件正挤过程中,除由击模1施加于工件2的变形力外,芯棒4还有一个适度的向下的附加拉伸力,以减少工件壁部的变形抗力,改善材料流动,减少工件壁部和凹模之间的摩擦。

图6b的成形原理和图6a基本图6 带附加拉伸力的杯形挤压法 a)正挤压 b)反挤压1—击模 2—工件 3—凹模 4—芯棒 5—顶杆(2)扩径正挤压法见图7,扩径上挤压法的成形原理从图7可以看出:毛坯为圆柱形,成形力由顶杆4向上加压,击模1相对静止,材料轴向流动的同时,还有径向流动,成形后的杯形件外径大于原始毛坯直径。

(3)分流式冷精密锻造法见图8,所谓分流式冷精锻,主要是针对扁平件的外径充满性而提出的。

成形原理是微粗过程中创造金属向外径和内径两个方向流动的条件,从而使工件外廓充满性好,模具压力减少。

(4)闭塞锻造法见图9,闭塞锻造也即无飞边模锻,其特点是凹模是可分的,即图9中的立式、卧式和组合式三种。

成形过程为毛坯先定位,然后凹模闭合并保持一定的压力,击模加压成形。

实现闭塞锻造成形可通过采用多向锻造压力机和特制模架,如图9中的楔块式、肘杆式和可分凹模式。

闭塞锻造法主要的优点是锻件不产生飞边,节省材料;其他方法难于成形的零件用闭塞锻造法更易成形;对于复杂零件可减少工序数目、效率高。

但是它的模具精度高,结构复杂。

因此必须开发研制专用的多工位闭塞锻造压力机和专用的闭塞锻造液压模架。

图7 扩径正挤压法1—击模2—凹模3—工件4—顶杆2.冷温锻复合工艺的开发研究温锻技术在国外已开发出很多年,但是直到前些年才被广泛应用于汽车制造业。

汽车齿轮精密锻造技术

汽车齿轮精密锻造技术

汽车齿轮的精密锻造技术江苏森威精锻有限公司徐祥龙李明明摘要本文介绍了精密锻造成形在汽车齿轮制造中的应用,总结了各种齿形精密锻造的关键技术,特别提到分流锻造在齿形成形方面的应用。

前言齿轮精密锻造成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术,被广泛地用于汽车齿形零件的大批量生产中。

随着精密锻造工艺和精密模具制造技术的进步,汽车齿轮和齿形类零件的生产已越来越多地采用精密锻造成形。

当前国外一台普通轿车采用的精锻件总质量已达到(40—45)Kg,其中齿形类零件总质量达10Kg以上。

精锻成形的齿轮单件质量可达1Kg以上、齿形精度达到(DIN) 7级。

随着汽车的轻量化要求和人们环保意识的增强,汽车齿轮制造业将更多地应用精锻成形技术。

一.伞齿轮的精锻成形1. 伞齿轮(锥齿轮)的热精锻成形(1)早期的伞齿轮精密锻造伞齿轮的精密锻造最早见于50年代德国的拜尔工厂,并在蒂森等公司得到广泛的应用(1)。

我国上海汽车齿轮厂等在70年代采用热精锻技术,成功进行了伞齿轮的精密锻造生产。

在当时社会主义大协作的环境下,伞齿轮的精锻技术很快在齿轮行业得到推广应用。

该技术的应用和发展得益于2项当时先进的技术:模具的放电加工技术和毛坯感应加热技术。

先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓误差;快速加热的中频感应加热解决了齿轮毛坯在加热过程中的氧化和脱碳问题,以上2项技术的应用使锻造成形的伞齿轮齿面达到无切削加工要求(图1、图2)。

图1.精锻成形的行星和半轴齿轮图2.精锻成形的汽车行星齿轮(2)锻造设备伞齿轮的锻造设备在国外一般使用热模锻压力机。

但在60-70年代的中国,热模锻压力机是非常昂贵的设备。

因此,国内企业普遍使用的锻造设备是双盘摩擦压力机(图3)。

该设备结构简单,价格便宜,很快成为齿轮精锻的主力设备。

但摩擦压力机技术陈旧、难以控制打击精度、而且能源利用率较低。

随着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的出现(图4),落后的摩擦压力机有被取代的趋势。

铝合金锻造技术的研究与发展

铝合金锻造技术的研究与发展

铝合金锻造技术的研究与发展铝合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的材料,被广泛应用于汽车、飞机、电子、建筑等领域。

而铝合金的制造过程中,锻造技术是一种高效、节能、环保的加工方法。

在现代工业中,铝合金锻造技术越来越受到重视和广泛应用。

本文将围绕铝合金锻造技术的研究与发展,探讨其应用前景和发展方向。

一、铝合金锻造技术的优点铝合金锻造技术是将铝合金预热,然后通过压力作用加工成型。

与其他加工方式相比,铝合金锻造技术有以下优点:1.高效节能:锻造工艺中,铝合金在高温下易变形,所需压力较小,且能将铝合金加热均匀,从而缩短了制造周期。

2.高精度:铝合金锻造时,金属流动性能优良,能够使物品表面形状的精确度更高。

3.优良性能:铝合金锻造后,铝合金的力学性能和物理性能更加均匀,且具有更高的强度、韧性和防腐蚀性能。

4.环保:铝合金锻造过程中没有削减、切削和热处理,相比其他加工方式,铝合金锻造环保更佳。

二、铝合金锻造技术的应用前景1.汽车领域:铝合金锻造技术在汽车轮毂、发动机进气道等关键部件中的应用已成为趋势。

铝合金材料的轻量化,有利于提高汽车的节能环保性能。

2.电子领域:随着电子技术的不断发展,铝合金以其轻、薄、平等特性成为电子产品材料的首选。

特别是在手机、电脑等国民消费品制造中,铝合金以其轻质和优良的外观和性能,减轻了用户的使用负担。

3.航空航天领域:铝合金在航空航天领域中,具有优良的耐腐蚀性、高强度和轻量化等特点。

以美国的波音公司为例,其制造的飞机机身比以前的飞机机身轻了35%。

在航空航天领域中,铝合金锻造技术的应用前景十分广阔。

三、铝合金锻造技术的发展方向随着社会的不断发展和技术的不断进步,铝合金锻造技术也在不断地改进和发展。

1.数值模拟技术的发展:数值模拟技术已经成为铝合金锻造研究中不可或缺的一部分。

利用数值模拟技术可以精确地预测铝合金的变形、应力状况等,有助于提高锻造件的质量。

2.材料研究:铝合金锻造技术的发展需要更好的铝合金材料的支持。

锻造工艺要求

锻造工艺要求

锻造工艺要求
锻造是一种金属加工工艺,通过对金属坯料进行加热、锤击或压力加工,使其形成所需的形状和尺寸。

锻造工艺要求包括以下几个方面:
1. 材料要求:锻造工艺需要使用适合的金属材料,通常包括低碳钢、合金钢、铝合金等。

这些材料具有较好的可锻性和可塑性,能够在锻造过程中形成所需的形状和尺寸。

2. 坯料要求:锻造工艺需要准备适当的坯料,通常采用圆钢、板材、棒材等。

坯料的尺寸和形状需要符合锻造工艺的要求,以便在锻造过程中形成所需的形状和尺寸。

3. 加热要求:锻造工艺需要将坯料加热到适当的温度,以便使其具有良好的可塑性。

加热温度的选择需要考虑材料的性质和锻造工艺的要求,通常需要在金属材料的相变温度范围内进行加热。

4. 锻造要求:锻造工艺需要使用适当的锻造设备和工具,如锻造机、锤击机等。

锻造工艺需要按照规定的锻造程序进行操作,以确保锻造出的零件具有所需的形状、尺寸和力学性能。

5. 后处理要求:锻造工艺需要进行后处理,如去毛刺、切割、热处理等,以确保锻造出的零件符合要求。

后处理的方法和工艺需要根据具体的锻造零件的要求进行选择和调
整。

总之,锻造工艺需要综合考虑材料、坯料、加热、锻造和后处理等多个方面的要求,以确保锻造出的零件具有所需的形状、尺寸和力学性能。

锻造工艺技术

锻造工艺技术

锻造工艺技术锻造是一种通过在金属材料上施加力量来改变其形状和性能的工艺技术。

它是制造业中最常见和最重要的工艺之一。

锻造工艺技术广泛应用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、机械制造和建筑等。

在锻造工艺技术中,常用的材料包括铁、钢、铝、钛等金属材料。

根据所需的产品形状和性能,可以选择不同的锻造方法。

常见的锻造方法包括锻炼、顶锻、挤压、轧制和冷锻等。

在锻造过程中,首先需要选取合适的金属材料和模具。

金属材料的选择要考虑到所需的性能和用途,以及成本和可用性等因素。

模具的设计和制造要考虑到所需产品的形状和尺寸等要求。

锻造工艺技术的关键在于控制锻造过程中的温度、压力和速度等参数。

温度的控制对于材料的形状和性能具有重要影响。

较高的温度可以使金属变得柔软,有利于形状的变化,但过高的温度会导致金属的氧化和烧坏。

压力和速度的控制则决定了金属材料的变形和强度。

为了确保产品的质量,锻造过程中还需要进行材料检测和质量控制。

常见的检测方法包括金相检测、力学性能测试和无损检测等。

质量控制包括从材料的选择、模具的设计和制造、锻造过程的控制和产品的检测等各个环节。

随着科技的发展,锻造工艺技术也在不断革新和进步。

新的材料和工艺方法的应用,使得锻造工艺技术能够应对更加复杂和高要求的产品制造。

例如,精密锻造技术可以制造出形状复杂、尺寸精确的零部件;超塑性锻造技术可以在高温下实现大变形,制造出超精密的产品。

总之,锻造工艺技术在现代制造业中发挥着重要作用。

它不仅能够实现金属材料的形状和性能的改变,还可以保证产品的质量和性能。

随着技术的进步,锻造工艺技术将继续发展,为各个行业带来更多创新和突破。

模锻工艺技术

模锻工艺技术

模锻工艺技术工艺技术是指通过特定的工艺方法和工具,对材料或产品进行加工,使其具有特定的形状、性能和质量的技术。

模锻工艺技术是一种常见的金属加工方法,通过将金属材料置于压模中,施加压力使其产生塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸。

模锻工艺技术主要分为冷锻和热锻两种。

冷锻是在室温下进行的,适用于一些低碳钢、合金钢和铝合金等材料的加工。

热锻则是在高温下进行的,通常用于处理高碳钢、合金钢和不锈钢等材料,以及那些需要形状复杂、尺寸精度高的零件。

模锻工艺技术的基本过程包括模具设计、材料预热、锻造成形和后续处理等步骤。

模具设计是确保锻造件形状和尺寸精确度的关键,需要考虑到材料的热膨胀、变形和收缩等因素。

材料预热是为了提高材料的塑性,减少应力和变形。

锻造成形时,通过施加压力,使材料适应模具的形状,同时使其塑性变形。

锻造后,通常需要进行一些后续处理,如热处理、机加工和表面处理,以提高锻件的强度、硬度和耐腐蚀性。

模锻工艺技术具有一些独特的优点。

首先,由于锻造过程中金属材料受到压力的作用,其内部结构得到了优化,使锻件的强度和韧性得到了提高。

其次,锻件的尺寸精度高,形状复杂度可以满足要求。

第三,模锻工艺可以利用工具设计灵活,适应不同的需要。

然而,模锻工艺技术也面临一些挑战。

首先,模锻工艺需要较大的设备和能源投入,对于小批量生产来说,成本较高。

其次,模锻工艺需要专业的知识和经验,操作要求较高。

第三,模锻工艺对于一些脆性材料来说可能不适用,容易产生裂纹和缺陷。

因此,在实际应用中,应根据具体情况选择是否采用模锻工艺技术。

如果需要大批量生产,对产品质量和性能有较高要求,且具备相应的设备和技术条件,那么模锻工艺技术将是一种很好的选择。

模锻工艺技术是一种重要的金属加工方法,具有广泛的应用领域。

下面将从优点、应用、发展趋势等方面对模锻工艺技术进行详细探讨。

首先,模锻工艺技术具有几个显著的优点。

首先,通过模锻可以得到高强度和高韧性的金属件,其内部金属流动有利于优化结构,使得锻件的力学性能得到提高。

锻造的概念

锻造的概念

锻造的概念一、锻造的概念:1、锻造是一种金属加工工艺,指的是将金属坯料加热至适当温度,然后通过锤击、挤压或冲击等手段,使其塑性变形并改变其形状、尺寸和性能,以获得所需零件的过程。

2、锻造是一种金属加工工艺,通过改变金属的形状和结构,改善其性能和组织结构,提高其强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。

锻造过程可以通过不同的方式实现,如自由锻、模锻、辗环等。

3、锻造是一种重要的金属加工工艺,可以改善金属组织和性能、生产预制件、制造工具和模具、修复损坏的零件等。

随着科技的发展,锻造工艺也在不断改进和创新,为现代工业的发展提供了强有力的支持。

4、锻造的过程包括自由锻和模锻两种方式。

自由锻是指在没有模具的情况下,通过锤击、挤压等手段将金属坯料变形成为所需形状和尺寸的零件。

而模锻则是在模具中进行的锻造过程,通过模具的形状和尺寸来控制金属坯料的变形,从而获得所需形状和尺寸的零件。

5、锻造工艺在机械制造、航空航天、汽车制造等领域都有广泛的应用,是一种重要的金属加工方法。

随着科技的发展,锻造工艺也在不断改进和优化,以适应新的市场需求和提高生产效率。

6、其中,智能锻造是一种新型的锻造技术,它结合了传统锻造工艺和计算机技术、智能控制技术等先进技术,通过对锻造过程中各种参数的高效监控和智能分析,实现对锻造工艺的优化和精细控制,从而提高零部件产品质量、降低生产成本、提高生产效率和生产安全性。

二、锻造的主要作用:1、改善金属组织和性能:锻造可以改变金属的内部结构和组织,使其更加均匀和致密,从而提高其力学性能和物理性能。

通过锻造,可以消除金属内部的缺陷和孔隙,减少其内部的应力集中和微观裂纹,提高其抗疲劳、抗腐蚀等性能。

2、生产预制件:锻造可以生产出各种形状和尺寸的预制件,这些预制件可以在后续的机械加工、热处理等工艺中进一步加工和处理,从而获得所需的产品。

锻造预制件具有精度高、表面光洁度好等优点,可以提高产品的质量和生产效率。

3、制造工具和模具:锻造可以用于制造各种工具和模具,如凿子、锤子、铣刀等。

自由锻工艺

自由锻工艺

自由锻工艺自由锻是指:锻造时对金属坯料施加一外力,使之产生塑性变形,从而获得具有一定尺寸、形状和内部组织的毛坯或零件的一种压力加工方法。

由于工件的尺寸和形状要靠操作技术来保证,所以自由锻要求工人有较高的技术水平。

自由锻生产率低,加工余量大,但工具简单,通用性大,故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件[font=宋体一自由锻工艺特点 1. 用简单的工具和锻压设备生产锻件 2. 适于小批量、大锻件 3. 对设备要求相对较低,使金属渐次变形生产锻件 4. 加工余量大二工具和设备 1. 空气锤(Pneumatic hammer)2.蒸汽-空气锤(Steam-air hammer) 3. 液压机(hydraulic press) 4. 剁刀(triangular chisel) 5. 压棍(square cutter) 6. 钳子(fongs) 三工序预审用户的产品图纸和订货技术要求估工估料 1. 工艺人员接到营销部送来的用户图纸订货技术要求后,要进行详细的审阅:a 产品的类别(如压力容器、电站、石油化工、轧钢设备等)b 产品的名称(如筒体、顶盖、曲轴、转子、叶轮、冷轧辊等)c. 产品的材质(碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、不锈钢、模具钢等)d. 订货数量(考虑采购材料、设计工模具、交货周期等) e. 产品对材质冶炼(精炼、真空脱气等)、锻造比、金属纤维方向、调质、垂直淬火、正回火、焊接等铸锻热工艺性的要求。

f. 机加工工艺性的要求(粗加工、预留工艺夹头等)g. 检验项目及验收标准要求(要考虑本公司是否有相关的技术标准资料、生产设备工具、技术水平是否能满足用户的要求、能否采购到用户所需的材料、供料方和需要外协加工时的协作方是否能满足用户的要求,要考虑试样的预留_是本体留样还是体外取样,是本体一端取样还是多处取样,纵向、横向、切向,试样尺寸大小等,检验项目包括化学成分、机性、硬度、低倍、高倍金相、超声波探伤、磁粉探伤等)h. 要详细审阅用户产品图纸描述的形状、尺寸和文字的技术要求,是否清晰、正确,所有尺寸关系是否一致,有无存在矛盾的情况,内容是否阐述清楚,准确无误。

锻压新技术简介

锻压新技术简介
高速锻造成形是利用高压空气或氮气发出来的高速气体,使滑块带动 模具进行锻造或挤压的加工工艺。高速锻造成形可以锻造强度高、塑性低 的材料,如高强度钢、耐热钢、工具钢、高熔点合金等。其锻造工艺性能 好、质量和精度高、设备投资少,适合于加工叶片、涡轮、壳体、接头齿 轮等密冲裁
由于普通冲裁得到的冲压件尺寸精度低、表面质量差、断面微带斜度 且光亮带宽度小,当冲压件质量和精度要求较高时,应采用精密冲裁及半 精密冲裁或整修等工艺方法。
精密冲裁条件的形成主 要是依靠V形压边环、极小的 冲裁间隙、凹凸模刃口略带 小圆角和反压力顶杆等。材 料的塑性越好,精密冲裁效 果也越好。
图7-49 螺旋斜轧
四、超塑性成形
超塑性成形是指利用金属在特定条件下具有的超塑性来进行塑性变形 的工艺,目前常用的超塑性成形材料主要是锌铝合金、铝基合金、钛合金 及高温合金。
(一)超塑性成形工艺的应用
1.超塑性板料拉深
如图7-50所示,采用锌铝合金等超塑性材料,在法兰盘部位加热,并在 外围施加油压,一次能拉出很深的杯形件。
(3)可获得均匀细小的晶粒组织,使零件具有均匀一致的力学性能。
五、高速高能成形
高速高能成形有多种加工形式,主要包括爆炸成形、放电成形、电磁 成形和高速锻造成形等,其共同特征就是在很短的时间内将化学能、电能 和电磁能或机械能等传递给被加工的金属材料,使之迅速成形。该技术具 有成形速度快、加工精度高和适用范围广等优点。
辊锻轧制是通过装有圆弧形模块的一对旋转轧辊,使坯料受压变形的 生产方法,它是将轧制工艺应用到锻造生产中的一种新工艺。
图7-47 辊锻轧制
辊锻轧制主要用于生产以下三类锻件。
(1)扁断面的长杆件,如扳手、活动扳手、链环等。 (2)带有不变形头部且横截面积沿长度方向递减的锻件。 (3)连杆成形辊锻件。国内已有不少工厂采用辊锻轧制工艺锻制连 杆,生产效率高,工艺过程简单,但还需用其他锻压设备进行修整。

最新锻造冲压铸造的区别

最新锻造冲压铸造的区别

最新锻造冲压铸造的区别锻造、冲压和铸造是金属加工领域中常见的三种工艺,它们在产品制造过程中扮演着不同的角色。

本文将分析并比较最新锻造、冲压和铸造三者的区别。

锻造是一种通过对金属进行加热、锻打和成形的工艺。

最新锻造技术采用了现代先进的设备和技术,以满足日益复杂的产品需求。

锻造的优点包括材料的强度高、表面光滑以及对内部缺陷的敏感度低。

这使得锻造成为制造高强度、高质量和高可靠性产品的理想选择。

例如,航空航天和汽车行业常使用锻造工艺来制造发动机零件和悬挂系统。

冲压是一种通过将金属材料置于模具中,然后施加高压力将其压制成形的工艺。

冲压广泛应用于制造汽车零件、家用电器和电子设备等领域。

最新冲压技术利用了先进的自动化和控制系统,提高了生产效率和质量。

相比于锻造,冲压的优点包括生产速度快、成本低、重复性好以及适用于大规模生产。

然而,冲压的缺点是对材料的硬度和强度要求较高,并且难以处理薄壁、复杂形状的产品。

铸造是一种通过将熔化的金属注入模具中,然后冷却凝固成形的工艺。

铸造可用于制造各种形状和尺寸的产品,例如汽车零件、船舶零件和建筑构件。

最新铸造技术包括压铸、砂型铸造和失重铸造等多种方法,以满足不同产品的要求。

铸造的优点是制造过程简单、成本低、能够制造大型产品,并且能够使用各种金属合金。

然而,铸造的表面质量和精度较锻造和冲压稍差,且对材料的性能均匀性要求较高。

综上所述,最新锻造、冲压和铸造在金属加工领域中各有优缺点。

锻造适用于制造高强度和高质量产品,冲压适用于大规模生产,而铸造适用于制造各种形状和大型产品。

选择适当的工艺取决于产品的需求和使用环境。

随着技术的不断进步,这三种工艺将继续发展,并为各行业的产品提供更好的解决方案。

金属锻造工艺

金属锻造工艺

⾦属锻造⼯艺⼀、⼿⼯锻铜的源流。

中国传统⾦属⼯艺以铸造青铜器⽽闻名于世。

中国浮雕的起源与发展:①原始先民崇拜⾃然,原始的雕塑艺术是祭祀、信仰、崇拜的体现⽅式或表达形式。

他们在岩⽯等硬质材料上进⾏刻线,最初的浮雕便产⽣了。

②随着制作⼯具的发展,浅浮雕性质的岩刻受到相应的促进。

后来在陶器制作的实践中,浮雕艺术逐渐⾛向繁荣。

浮雕这种表现形式,也有了更⼴阔的发展空间。

③中国的浮雕在商周时期获得突出的成就,并繁荣在两汉的画像⽯、画像砖以及魏晋以后佛教造像与陵墓建筑之中。

魏晋的浮雕上承秦汉,下启隋唐。

④隋唐时期的中国雕刻艺术更为成熟,成就也最⾼,对我国和邻近的各国多产⽣了⼗分⼴泛和深远的影响。

晚唐逐步驱向世俗化。

⑤五代两宋的浮雕艺术沿着晚唐世俗化的⽅向发展,⽆盛唐的⼤⽓奔放,多有精致细腻的情调。

⑥元明清三代的浮雕艺术总的说来缺乏⽣⽓和⼒量,朝向世俗审美趣味发展。

在中国的⾦属⼯艺史上,⾦属浮雕的成型⽅法以青铜铸造法和⾦银錾刻法为最,前者利⽤了⾦属的可熔性,后者利⽤了⾦属的延展性。

唐代⾦银⾷器⽤双层⾦属⽚制成,浮雕处理成内⽚浅纹、外⽚深纹的形式,既保温、隔热,外⽚的浮雕图案⼜能体现出当时的装饰⼿法。

汉代北⽅游牧民族铜饰浮雕常选⽤马、⽜、驼、虎等图形,表露出⼈们征服⾃然的愿望。

中国⾦属浮雕表现⼿法中凹进形式的运⽤是与最早使⽤“刻”的技术有关。

应该说⽯器时代尖状⼯具的使⽤和发展,对⾦属雕刻⼯艺技术起到关键作⽤。

为什么⾦属浮雕最早出现在铜器上,⽽不选⽤其他⾦属材料?在七种史前⾦属中,只有⾦、银、铜是以天然⾦属的形态出现的,铜在⾃然界中分布最⼴,⼜易于熔铸加⼯成各种带有浮雕纹饰的器物造型。

《中国科学技术史稿》⼀书认为:春秋战国之际,发明了印模制范⼯艺,即⽤泥⽚在模板上复制出各种浮雕纹饰,然后将多个纹饰拼接在泥型器物表⾯。

⼯艺的进步改变了⾦属浮雕的⾯貌,规格化的模具代替了部分⼿⼯雕刻,浮雕纹饰的规矩、细密、清晰以及精密的范铸技术使⾦属浮雕造型达到前所未有的⾼度。

钢铁工艺技术进展介绍行业内最新的生产技术和创新

钢铁工艺技术进展介绍行业内最新的生产技术和创新

钢铁工艺技术进展介绍行业内最新的生产技术和创新随着科技的不断进步,钢铁行业也在不断演进,引入了许多新的生产技术和创新。

这些创新正推动着整个行业的进步和发展。

本文将介绍钢铁工艺技术的最新进展,展示行业内的创新。

1. 高温热处理技术高温热处理技术是一种先进的钢铁工艺技术,通过在高温下对钢材进行处理,可以改善钢材的力学性能和耐腐蚀性。

这种技术被广泛应用于航空航天、汽车制造和高速列车等领域,为这些行业带来了更高质量和更可靠的产品。

2. 激光切割技术激光切割技术是一种高精度、高效率的钢铁加工技术。

与传统机械切割相比,激光切割具有切割速度快、切割质量好的优点。

它可以应用于各种钢铁产品的加工,如板材、型材和管材等,为钢铁加工业带来了更高效和更精确的生产能力。

3. 3D打印技术3D打印技术在钢铁行业中的应用也越来越广泛。

通过将3D打印技术与传统的铸造或锻造工艺结合起来,可以实现更高程度的个性化生产。

该技术可以用于制造复杂形状的钢构件,提高钢铁产品的设计自由度,并减少生产周期和成本。

4. 自动化生产线随着自动化技术的不断发展,越来越多的钢铁企业引入了自动化生产线。

自动化生产线可以实现钢铁产品的高效生产和减少劳动成本。

通过机器人和自动化设备的使用,可以实现钢铁产品的自动装配和检测,提高生产效率和产品质量。

5. 智能监控系统智能监控系统是一种基于传感器和物联网技术的钢铁工艺技术。

该系统可以对钢铁生产过程中的温度、压力和湿度等参数进行实时监测和控制,提前预警和解决潜在问题。

这种技术的引入可以大大提高钢铁生产的安全性和稳定性,并降低生产事故的发生率。

在这些新的生产技术和创新的推动下,钢铁工艺技术正不断进步,为钢铁行业的可持续发展提供了强大的支持。

未来,随着科技的不断突破,我们相信钢铁行业还会迎来更多的创新,带来更高效、更环保的生产方式。

机械加工中的锻造加工技术

机械加工中的锻造加工技术

机械加工中的锻造加工技术机械加工技术是现代制造业中不可或缺的一环,其执行对象往往是工程零件或实体工件。

锻造加工是机械加工过程中的一项重要技术,它不仅能增强实体工件的强度和硬度,还可以通过形变达到复杂几何结构的加工并缩短生产周期。

本文将主要介绍机械加工中的锻造加工技术。

1.锻造加工技术概述锻造加工技术是通过冷/热变形将金属或非金属材料加工成所需形状的一种工艺。

在机械加工行业中,锻造加工广泛应用于各种零部件和机械件的生产中,如汽车零部件、飞机零部件、轴承、钳工工具等。

锻造加工技术根据加工材料的状态和加工方式可以分为冷锻和热锻两种方式,其中热锻通常是加热后进行的压力加工,使材料变得更加软性、塑性更好。

2.锻造加工技术分类(1)冷锻及热锻冷锻一般用于纯铁、铜、铝等低强度材料的加工。

在冷锻工艺中,材料塑性不佳。

常见的冷锻加工方法包括冲床、挤压、配合压制等。

热锻则是指在金属材料高温状态下进行的锻造加工,通过加热,使金属材料变得柔性,不易断裂,在敲打加工后,可以达到所需的强度和硬度。

常见的热锻加工方法包括传统的压力锻造和新型的放电加工(EDM)。

(2)开模锻造和自由锻造在锻造加工中,根据加工过程和零件形状的不同,可以将其分为开模锻造和自由锻造两种模式。

开模锻造一般使用自动化的锻造设备对工件进行形变加工,在每个工件被加工前,需要预先设计和制造出真空模具(blank)或锻模。

这种锻造加工方法适用于大批量、高质量、精密度高的机械零部件和复杂结构的工件。

自由锻造则是指采用手工锤敲或机械锻造(冲床、钳形锻旋等)加工黏性更强、更柔软的材料。

这种锻造加工方法的特点是工艺简单、灵活性大,且加工精度相对较低。

3.冷锻加工工艺(1)冷锻机械冷锻机械通常由三部分组成:压力机体、软件控制系统和工作台。

这些部分中的每一个都对整个冷锻机械的性能和可靠性产生着直接的影响。

(2)冷锻加工流程冷锻加工流程基本上为:设计原稿→设计电图→锻模制造→材料选择和热处理→锻造开始→后续加工→质量检验→组装成品。

锻造新工艺

锻造新工艺

10.1等温锻造(Isothermal forging)10.2粉末锻造(Powder forging)10.3精密模锻(Precision forging)10.4半固态模锻(Semi-solid forging)10.5超塑性锻造(Superplastic forging)10.6连铸连锻(Continuous casting and forging)10.7液态模锻(Liquid die forging)10.8辊锻(Roller forging)10.9 环轧(Ring rolling)10.10摆动辗压(Swing rolling)10.11横轧与斜轧(Cross rolling and skew rolling)10.12 径向锻造(Radial forging)第10 章锻造新工艺我们知道,金属加工的最终目的是提供零件,这些件来自于铸造(液态金属凝固)、粉末冶金(金属粉末压实)、(固体金属的)成形和(切除金属的)切削。

锻造实际是固体金属成形的一种金属加工方法。

锻造与其它方法结合便涌现出一系列新的方法,即锻造新工艺。

因此,锻造新工艺是在相关理论和工艺的基础上发展而来的。

有的工艺目前处于应用研究阶段,有的处于探索阶段。

本章介绍一些新工艺的概念、原理及工艺参数等。

10.1等温锻造(Isothermal forging)顾名思义,等温锻造为恒定温度下的锻造,而常规锻造为一定温度区间(始锻温度-终锻温度)内的锻造。

前者具有明显的优点,由于等温锻造,必然组织均匀,制品性能均匀。

10.2粉末锻造(Powder forging)与铸造相比,粉末锻造之前的铸造过程被粉末处理过程所替代,因此粉末锻造的工艺发生了变化。

粉末热锻的工艺流程为:粉末原料→预成形坯→烧结→加热→锻造。

由于粉末锻造是在普通粉末冶金和精密模锻工艺基础上发展而来的,因此它具有如下特点:1)粉末预成形坯通过加热锻造的途径,提高了制品的密度,因此使制品的性能接近甚至超过同类熔铸制品的水平;2)保持了粉末冶金工艺制造坯料的特点,因为粉末预成形坯含有80%左右的孔隙,其锻造应力比普通熔铸材料要低很多;3)材料的利用率达80%以上;4)制品的精度高、组织结构均匀、无成分偏析;5)能够锻造难于锻造的金属或合金和各种复杂形状的制品,例如难变形的高温铸造合金。

锻造工艺

锻造工艺

一、自由锻只用简单的通用性工具,或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件,称为自由锻。

1、基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。

拔长:也称为延伸,它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。

镦粗:是使毛坯高度减小,横断面积增大的锻造工序。

冲孔:是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。

弯曲:采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。

2、自由锻的特点及应用特点:工艺灵活性较大,生产准备的时间较短;生产率低,锻件精度不高,不能锻造形状复杂的锻件。

应用:自由锻是大型锻件的主要生产方法。

这是因为自由锻可以击碎钢锭中粗大的铸造组织,锻合钢锭内部气孔、缩松等空洞,并使流线状组织沿锻件外形合理分布。

二、胎模锻胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具(胎模)生产模锻件的一种锻造方法。

特点:与自由锻相比较优点①由于坯料在模膛内成形,所以锻件尺寸比较精确,表面比较光洁,流线组织的分布比较合理,所以质量较高。

②由于锻件形状由模膛控制,所以坯料成形较快,生产率比自由锻高1~5倍。

③胎模锻能锻出形状比较复杂的锻件。

④锻件余块少,因而加工余量较小,既可节省金属材料,又能减少机加工工时。

缺点:需要吨位较大的锻锤;只能生产小型锻件;胎模的使用寿命较低;工作时一般要靠人力搬动胎模,因而劳动强度较大。

应用:胎模锻用于生产中、小批量的锻件。

三、锤上模锻简称模锻,它是在模锻外向锤上利用模具(锻模)使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。

特点:与自由锻、胎模锻比较有如下优点①生产效高②表面质量高,加工余量小,余块少甚至没有,尺寸准确,锻件公差比自由锻小2/3~3/4,可节省大量金属材料和机械加工工时。

③操作简单,劳动强度比自由锻和胎模锻都低。

缺点:①模锻件的重量受到一般模锻设备能力的限制,大多在50~70kg以下;②锻模需要贵重的模具钢,加上模膛的加工比较困难,所以锻模的制造周期长、成本高;③模锻设备的投资费用比自由锻大。

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热模锻生产技术金属坯料加热到锻造温度采用模锻方法实现精密成形是现代机械零件的重要成形方法之一。

机械零件中很多承力件、保安件、传动件采用了热锻成形。

汽车的连杆、高速柴油机曲轴、汽车前梁、汽轮机叶片、轴承环等都是热锻的典型件。

蒸汽-空气两用模锻锤曾经是热模锻生产的主要设备,由于能耗大、导向精度不高、又没有顶出装置,因而锻件精度不高。

现代大批量生产的企业通常采用热模锻压力机、高能螺旋压力机、电液锤为主要锻造设备。

为保证温度的一致性和高的生产率,通常采用感应加热。

由于工艺技术提高,设备、模具、润滑条件改进,锻件尺寸精度和复杂程度在本世纪末均有显著提高,如汽车连杆锻件过去重量偏差在7%~8%,现在普遍达到3%~4%;现在曲轴锻件拐颊做到薄而深,满足了现代汽车道行驶速度提高,发动机结构紧凑,出力大的设计要求;新型轿车转向节是一个多枝叉零件,按照其复杂程度计算已经是热锻件的极限。

非调质钢在汽车行业中大量应用可以利用锻件余热直接热处理,简化了工艺和设备,有显著节能、节材、节约生产面积的经济效益。

工艺模拟和模具CAD/CAM技术的应用,使热锻成形新产品的设计和开发周期显著缩短,锻造机械手、机器人和生产自动化及其配套技术的应用,使热精锻在质量、效率和劳动条件方面有了显著改善。

精密热模锻生产通常要经过下料、加热、制坯、预锻、终锻、切边、校正或精整等多道工步。

由于锻件形状尺寸和精度要求不同,有些工步可以省去,确定工步的一般原则和普通热模锻生产线相似;工艺流程设计对于正确选择和利用设备、保证产品精度和质量、提高生产效率、降低生产线投资和日常生产成本、节能节材、改善生产环境和劳动条件都有密切关系,所以无论是利用企业原有条件进行技术改造,还是新建生产线,都要进行详细分析比较,以下为一些应该注意的问题。

1.原材料和下料工步我国目前生产的钢材往往尺寸公差较大,平直度差,表面质量不高有时会有微裂纹,由于精锻后加工量小甚至不加工,这些裂纹和表面缺陷往往会造成锻件报废,去坯尺寸公差大会引起下料重量偏差增大,有些时候也会影响锻件精度。

这些都必须予以考虑,采取相应的预防措施。

2.锻造工步的确定确定锻造工步是建设生产线的关键。

工艺人员要对锻造设备及其特点有清楚的了解,对各种锻造工艺的优缺点和适用范围也应当有正确认识,进行综合分析比较,兼顾当前企业实际条件,市场情况和技术发展趋势,从而优选先进实用的方案。

如北京机电所的研究人员在制定汽车前梁生产线建设方案时提出采用精辊-精锻复合工艺,替代发达国家辊锻粗坯再用大吨位压力机锻造的方案就是一个很好的例子,在采用新方案后生产线主要设备吨位由万吨级降到2500t,投资只是国外方案的1/5~1/8,模具寿命还有提高,生产成本也有降低。

柴油机的喷油体通常的工艺方案是模锻或镦锻,改用楔横轧制坯-立锻的方案后提高了锻件精度,节约材料降低加工费用受到后续加工企业好评,已经获得我国专利。

锻造工步确定后要绘制锻件图,设计每一工步毛坯尺寸和形状。

每一工步毛坯设计,通常都以一些典型件进行类比,然后进行简单的体积计算,再结合设计人员的经验判断确定,对于形状复杂工步多的锻件,变形过程金属流动情况凭经验并不能准确判断,往往还要靠新产品试制时进行调试修改,这种方法调试周期长,人力物力消耗多是不能适应市场变化和产品更新要求的。

现代计算机技术和塑性有限元技术的迅速发展,国内外已经有比较成熟的软件可供工艺过程模拟分析,特别是我国科技人员合作研制的可在微机上运行的工艺分析软件已经在一批锻件制定工艺过程中应用取得好的效果,已具备了推广应用的条件。

为提高生产率、保证工件质量和改善劳动条件,锻造生产线常采用锻造机械手或机器人,在工艺设计时就必须考虑毛坯的夹持部位和夹持的稳定性。

为了保证锻造温度一致性减少氧化,锻坯加热,多选用感应加热。

通常热锻件图是按照冷锻件图乘以热膨胀量计算,但在精锻件各部分尺寸相差较大时,尺寸小的部位冷却快,终锻温度会比尺寸大的部位有显著差别,这时设计热锻件图不同部位可以取不同的热膨胀系数。

3.热精锻件的模具模具是热精锻的重要保证条件。

我国科技工作者对热作模具的服役条件、失效特征和规律作了大量试验研究工作,从而提出合理选材、减少钢材消耗、延长模具便用寿命的失效抗力指标体系和选材准则,实现了热作模具选材从经验走向科学化、判据数值化的飞跃,可作为合理选材、用材的参考。

模具设计和加工过程对缩短生产试制周期、提高模具精度有重要作用,我国科技工作者自行开发的模具CAD/CAM系统可以在微机上运行,直接给出的加工代码可供数控机床加工模具或电极,考虑到模具使用时会发生磨损而增大尺寸,在精锻模加工时尽可能按下偏差加工,有利于延长模具寿命。

模具的润滑有利于金属在模具中流动和成形,对保证锻件充满,降低锻造力。

提高模具寿命有重要作用。

水基石墨润滑剂是热模锻常用的有效润滑剂,石墨颗粒在lμm左右的超微石墨润滑剂具有更好的润滑和脱模效果,并可延长模具寿命。

国产超微石墨润滑剂已经通过生产应用证明与进口材料具有同等润滑效果。

为了避免石墨造成的污染,国外已经研制成功非石墨型润滑剂,其润滑性能已接近水基石墨润滑剂。

可适用于一般锻件。

对于复杂的难脱模锻件,目前仍采用超微颗粒水基石墨润滑剂,国内研究的非石墨型润滑剂也已取得类似试验效果。

等温锻造成形等温锻造的主要特点是模具与成形件处理基本相同的温度,因此需要带有模具加热及控温装置。

等温锻造一般速率较低,主要采用液压机。

超塑性等温锻造对温度和速率的要求比一般意义的等温锻造更加严格,而且坯料的显微组织应基本属于超塑性类型。

然而二者之间没有截然的区别,有些等温锻造过程中坯料在变形到一定程度之后,一方面组织实现了等轴细晶化,另一方面等温锻造一般随着变形的进行速率会逐渐降低。

因此这些等温锻造中有一个从一般的塑性成形过渡到超塑件成份的过程。

这有助于提高成形件精度和质量,但又无须对材料进行繁杂的预处理,比典型的超塑性等温锻造成本要低;同时由于等温锻造的前一阶段采取了比较高的变形速率,还可以提高整个成形过程的效率,因此这是一种值得倡导的成形方式。

在等温锻造基础上发展的“热模锻造”和“温模锻造” 与等温锻造的主要区别在于模具与成形件之间具有温差,从而减低了对模具材料的要求。

等温锻造特别适合于那些锻造温区窄的难变形材料,例如高温合金、钛合金、粉末高温合金等。

等温锻造过程变形材料中常发生动态再结晶,从而使锻件中的组织呈均匀的等轴细晶形态。

等温成形的零件尺寸精度高,既节约了材料,又减少厂加工工时。

等温锻造的模具材料主要根据变形温度进行选择,常用的有热作模具钢、铁基高温合金、镍基高温合金、铝合金以及陶瓷等。

俄罗斯的一些专家研究利用碳-碳复合材料作为1000℃以上的等温锻造模具材料,因为这类材料具有优越的高温力学件能。

然而这类材料易于发生高温氧化,他们研究了相应的防护措施,现在这类模具材料的应用尚在探索阶段。

等温锻造设备主要是液压机,为满足等温锻造的基本要求,要求液压机:①横梁速度可调可控,尤其需要较低的速度;②可实现保压;③有足够的闭合高度和上作台面尺寸,以满足等温锻造模具及其加热装置安装的需求;④有顶出装置;③有控温系统。

等温锻造过程时间较长,温度较高,成形件的形状经常比较复杂,模具表面包含一些浅细凹凸部分。

因此,需要一定的涂料;在坯料加热及成形中起到防护作用,同时在变形件与模具之间形成连续的润滑膜以减少摩擦,在成形后它又能起到脱模剂的作用。

在选择润滑剂时要注意不能对模具有腐蚀作用,也不能污染成形件表面材料。

与其他锻造方式相比,等温锻造更需要和更易于实现精确控制。

所以实现从模具及坯料的设计到成形过程温度速率控制的全面计算机化,是提高效率和质量的需要,也是目前的技术水平可以达到的。

冷温锻造工艺技术发展的关键当前冷温锻造发展的总趋势是:一方面要进一步提高成形件的精度以取得最好的经济效益,另一方面是扩大冷温锻造工艺技术的应用范围,也就是成形件的材质含碳量及合金元素更高,形状更复杂,尺寸更大。

为此必须在以下几个方面进行研究开发:1.新的成形方法的开发研究(1)带附加拉伸力的杯形件反挤压法见图1,从图1a可以看出,在杯形件正挤过程中,除由凸模1施加于工件2的变形力外,芯棒4还有一个适度的向下的附加拉伸力,以减少工件壁部的变形抗力,改善材料流动,减少工件壁部和凹模之间的摩擦。

图1b的成形原理和图1a基本图1 带附加拉伸力的杯形挤压法a)正挤压b)反挤压1—凸模2—工件3—凹模4—芯棒5—顶杆(2)扩径正挤压法见图2,扩径上挤压法的成形原理从图2可以看出:毛坯为圆柱形,成形力由顶杆4向上加压,凸模1相对静止,材料轴向流动的同时,还有径向流动,成形后的杯形件外径大于原始毛坯直径。

(3)分流式冷精密锻造法见图3,所谓分流式冷精锻,主要是针对扁平件的外径充满性而提出的。

成形原理是微粗过程中创造金属向外径和内径两个方向流动的条件,从而使工件外廓充满性好,模具压力减少。

(4)闭塞锻造法见图4,闭塞锻造也即无飞边模锻,其特点是凹模是可分的,即图4中的立式、卧式和组合式三种。

成形过程为毛坯先定位,然后凹模闭合并保持一定的压力,凸模加压成形。

实现闭塞锻造成形可通过采用多向锻造压力机和特制模架,如图4中的楔块式、肘杆式和可分凹模式。

闭塞锻造法主要的优点是锻件不产生飞边,节省材料;其他方法难于成形的零件用闭塞锻造法更易成形;对于复杂零件可减少工序数目、效率高。

但是它的模具精度高,结构复杂。

因此必须开发研制专用的多工位闭塞锻造压力机和专用的闭塞锻造液压模架。

图2 扩径正挤压法1—凸模2—凹模3—工件4—顶杆2.冷温锻复合工艺的开发研究温锻技术在国外已开发出很多年,但是直到前些年才被广泛应用于汽车制造业。

温锻温度范围通常为750~850℃,材料屈服应力大致下降1/3,这就可显著减小挤压时模具所受的压力,同时可显著提高材料变形程度,减少工序和中间处理次数,并可应用于冷锻难于加工的材料。

采用先温锻后冷锻的复合工艺可得到单用冷锻所能达到的尺寸精度和表面粗糙度,同时能减少工序数目,使用小吨位的压力机。

3.加强高精度复杂形状及难成形材料零件的冷温精密成形工艺开发对于形状复杂难成形材料的零件,冷锻成形工艺的主要技术难点是要优化以下参数,即:①模具承受的压力;②摩擦条件;③材料流动情况和速度。

实现以上条件的主要手段是开发应用变形模拟技术和工艺模具设计制造的CAD/CAM/CAE技术。

轿车的发动机、传动轴、变速箱、转向器中的弧齿锥齿轮、差速器齿轮、轿车轴、输入轴、离合器齿轮等二十余种零件国外已实回少无切削冷温锻件的大量生防。

我国在这方面的开发研究差距较大。

图3 分流式冷精密锻造法工a)芯轴分流法b)中空分流法4.改进模具制造技术,提高模具寿命用于冷温精密成形的模具,工作负荷大,磨损快,除研究开发更好的模具材料外,还应开发研究应用PVD和CVD技术。

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