鍛造前的準(zhǔn)備包括原材料選擇诫尽、材料計(jì)算、下料视樱、加熱蛆狱、變形力計(jì)算、設(shè)備選擇和模具設(shè)計(jì)竞茂。鍛造前應(yīng)選擇潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑劑辐益。
鍛造材料涉及面廣咆贬,包括各種品牌的鋼和高溫合金偷崩、鋁辟拷、鎂、鈦欣挠、銅等有色金屬卒亩;不僅加工成不同尺寸的棒和型材,還有各種規(guī)格的錠怕枣;除了大量適合中國(guó)資源的國(guó)內(nèi)材料外划万,還有來自國(guó)外的材料。鍛造材料大多已納入標(biāo)準(zhǔn)庸既,許多是開發(fā)招蠕、試驗(yàn)和推廣的新材料。眾所周知技熊,產(chǎn)品的質(zhì)量往往與原材料的質(zhì)量密切相關(guān)倾莽,因此鍛造工人必須具備必要的材料知識(shí),并善于根據(jù)工藝要求選擇合適的材料锤距。
計(jì)算材料和下料是提高材料利用率和細(xì)化毛坯的重要環(huán)節(jié)之一巡软。過多的材料不僅會(huì)造成浪費(fèi)檩讯,還會(huì)加劇模具磨損和能耗脸夜。如果下料不留余量菌劲,會(huì)增加工藝調(diào)整難度和廢品率。此外子姜,下料端面的質(zhì)量也會(huì)影響工藝和鍛件的質(zhì)量祟绊。
加熱的目的是降低鍛造變形力,提高金屬塑性哥捕。但加熱也帶來了氧化牧抽、脫碳、過熱遥赚、過熱等一系列問題扬舒。準(zhǔn)確控制初始鍛造和終鍛造的溫度對(duì)產(chǎn)品的組織和性能有很大的影響≠旆穑火焰爐加熱具有成本低讲坎、適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),但加熱時(shí)間長(zhǎng)愧薛,容易產(chǎn)生氧化和脫碳晨炕,勞動(dòng)條件需要不斷改善。電感應(yīng)加熱具有加熱快毫炉、氧化少的優(yōu)點(diǎn)瓮栗,但對(duì)產(chǎn)品形狀、尺寸和材料變化的適應(yīng)性較差垄套。
鍛造成形是在外力作用下產(chǎn)生的番链。因此,正確計(jì)算變形力是選擇設(shè)備和驗(yàn)證模具的基礎(chǔ)沦浆。對(duì)變形體內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行分析也是優(yōu)化工藝和控制鍛件組織性能所必需的酸穗。
變形力的分析主要有四種方法。雖然主應(yīng)力法不是很嚴(yán)格启孔,但它相對(duì)簡(jiǎn)單和直觀方蜡,可以計(jì)算工件和工具接觸面上的總壓力和應(yīng)力分布〖郏滑動(dòng)線法對(duì)平面應(yīng)變問題嚴(yán)格锚拳,對(duì)高部件局部變形的應(yīng)力分布相對(duì)直觀,但應(yīng)用范圍較窄慰奉。上限法可以給出高估的載荷销泽,上限元也可以預(yù)測(cè)變形時(shí)工件形狀的變化。有限元法不僅可以給出外部載荷和工件形狀的變化证森,還可以給出內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變分布辰令。缺點(diǎn)是使用計(jì)算機(jī)的機(jī)器時(shí)間較多,特別是根據(jù)彈性和塑性有限元节值,計(jì)算機(jī)容量大徙硅,機(jī)器時(shí)間較長(zhǎng)榜聂。近,有一種聯(lián)合分析問題的趨勢(shì)嗓蘑,例如须肆。使用上限法進(jìn)行粗計(jì)算,在關(guān)鍵部分使用有限元桩皿。
減少摩擦不僅可以節(jié)約能源豌汇,還可以提高模具的使用壽命。由于變形均勻泄隔,有助于提高產(chǎn)品的組織性能拒贱。減少摩擦的重要措施之一是潤(rùn)滑。由于鍛造方法和工作溫度的不同佛嬉,使用的潤(rùn)滑劑也不同柜思。玻璃潤(rùn)滑劑主要用于高溫合金和鈦合金鍛造。對(duì)于鋼的熱鍛巷燥,水基石墨是一種廣泛使用的潤(rùn)滑劑触擎。對(duì)于冷鍛,由于壓力高的闹,磷酸鹽或草酸鹽往往需要在鍛造前進(jìn)行處理博旬。