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鍛 壓
$ q; z( g" V; u6 I( } 鍛壓是鍛造和沖壓的合稱，是利用鍛壓機(jī)械的錘頭、砧塊、沖頭或通過(guò)模具對(duì)坯料施加壓力，使之產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。
, P" L B( Q+ r$ ?- k" O: W 在鍛造加工中，坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形，有較大量的塑性流動(dòng)；在沖壓加工中，坯料主要通過(guò)改變各部位面積的空間位置而成形，其內(nèi)部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動(dòng)。鍛壓主要用于加工金屬制件，也可用于加工某些非金屬，如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復(fù)合材料的成形等。 1 s& ^% Z( o; y; P# C; V3 [" Z8 Z
鍛壓和冶金工業(yè)中的軋制、拔制等都屬于塑性加工，或稱壓力加工，但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬制件，而軋制、拔制等主要用于生產(chǎn)板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料。
! X: N+ i( ~; C1 j* P' q: D: o% b 20世紀(jì)初期，隨著汽車開始大量生產(chǎn)，熱模鍛迅速發(fā)展，成為鍛造的主要工藝。20世紀(jì)中期，熱模鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)和無(wú)砧鍛錘逐漸取代了普通鍛錘，提高了生產(chǎn)率，減小了振動(dòng)和噪聲。隨著鍛坯少無(wú)氧化加熱技術(shù)、高精度和高壽命模具、熱擠壓，成形軋制等新鍛造工藝和鍛造操作機(jī)、機(jī)械手以及自動(dòng)鍛造生產(chǎn)線的發(fā)展，鍛造生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效果不斷提高。 7 W5 E' {& J" W. P9 u4 l- l
冷鍛的出現(xiàn)先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機(jī)械制造中的應(yīng)用到20世紀(jì)方得到推廣，冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造、擺動(dòng)輾壓等相繼發(fā)展，逐漸形成能生產(chǎn)不需切削加工的精密制件的高效鍛造工藝。 + q* p+ z4 D9 w# j0 q% T
早期的沖壓只利用鏟、剪、沖頭、手錘、砧座等簡(jiǎn)單工具，通過(guò)手工剪切、沖孔、鏟鑿、敲擊使金屬板材(主要是銅或銅合金板等)成形，從而制造鑼、鐃、鈸等樂(lè)器和罐類器具。隨著中、厚板材產(chǎn)量的增長(zhǎng)和沖壓液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)的發(fā)展，沖壓加工也在19世紀(jì)中期開始機(jī)械化。
( l4 `4 V7 @: I* m$ f 1905年美國(guó)開始生產(chǎn)成卷的熱連軋窄帶鋼，1926年開始生產(chǎn)寬帶鋼，以后又出現(xiàn)冷連軋帶鋼。同時(shí)，板、帶材產(chǎn)量增加，質(zhì)量提高，成本降低。結(jié)合船舶、鐵路車輛、鍋爐、容器、汽車、制罐等生產(chǎn)的發(fā)展，沖壓已成為應(yīng)用最廣泛的成形工藝之一。
9 Q! ~9 n* ^7 V! N 鍛壓主要按成形方式和變形溫度進(jìn)行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類；按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。 & w t4 I0 B! t3 \/ D
熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性，有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機(jī)械的噸位。但熱鍛壓工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。 ; ]; \# X" a/ P6 U5 ?* x9 U: ?) f+ _
冷鍛壓是在低于金屬再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的鍛壓，通常所說(shuō)的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓，而將在高于常溫、但又不超過(guò)再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高，表面較光潔而變形抗力不大。 0 X8 Z; q/ d5 @
在常溫下冷鍛壓成形的工件，其形狀和尺寸精度高，表面光潔，加工工序少，便于自動(dòng)化生產(chǎn)。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷鍛時(shí)，因金屬的塑性低，變形時(shí)易產(chǎn)生開裂，變形抗力大，需要大噸位的鍛壓機(jī)械。 + B! `! _9 z1 P# p$ B( I2 ]) t9 i
等溫鍛壓是在整個(gè)成形過(guò)程中坯料溫度保持恒定值。等溫鍛壓是為了充分利用某些金屬在等一溫度下所具有的高塑性，或是為了獲得特定的組織和性能。等溫鍛壓需要將模具和坯料一起保持恒溫，所需費(fèi)用較高，僅用于特殊的鍛壓工藝，如超塑成形。 6 ]( ?% i; Z7 f! J" P
鍛壓可以改變金屬組織，提高金屬性能。鑄錠經(jīng)過(guò)熱鍛壓后，原來(lái)的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實(shí)或焊合；原來(lái)的枝狀結(jié)晶被打碎，使晶粒變細(xì)；同時(shí)改變?cè)瓉?lái)的碳化物偏析和不均勻分布，使組織均勻，從而獲得內(nèi)部密實(shí)、均勻、細(xì)微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經(jīng)熱鍛變形后，金屬是纖維組織；經(jīng)冷鍛變形后，金屬晶體呈有序性。
' U. i7 m" @1 x 鍛壓是使金屬進(jìn)行塑性流動(dòng)而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動(dòng)后體積不變，而且金屬總是向阻力最小的部分流動(dòng)。生產(chǎn)中，常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀，實(shí)現(xiàn)鐓粗拔長(zhǎng)、擴(kuò)孔、彎曲、拉深等變形。
" t* D; g$ A# R 鍛壓出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產(chǎn)。模鍛、擠壓、沖壓等應(yīng)用模具成形的尺寸精確、穩(wěn)定。可采用高效鍛壓機(jī)械和自動(dòng)鍛壓生產(chǎn)線，組織專業(yè)化大批量或大量生產(chǎn)。 - B; Q) z% m( G( f r
鍛壓的生產(chǎn)過(guò)程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預(yù)處理；成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗(yàn)。常用的鍛壓機(jī)械有鍛錘、液壓機(jī)和機(jī)械壓力機(jī)。鍛錘具有較大的沖擊速度，利于金屬塑性流動(dòng)，但會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)；液壓機(jī)用靜力鍛造，有利于鍛透金屬和改善組織，工作平穩(wěn)，但生產(chǎn)率低；機(jī)械壓力機(jī)行程固定，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 ) ~3 q) [( q% B7 G# V5 a3 v2 ?6 V
未來(lái)鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術(shù)、研制生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度更高的鍛壓設(shè)備和鍛壓生產(chǎn)線、發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛壓材料和鍛壓加工方法等方面發(fā)展。
, v9 u8 y" I6 R- @! Q# r 提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量，主要是提高它們的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度)和可靠度。這需要更好地應(yīng)用金屬塑性變形理論；應(yīng)用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料；正確進(jìn)行鍛前加熱和鍛造熱處理；更嚴(yán)格和更廣泛地對(duì)鍛壓件進(jìn)行無(wú)損探傷。
/ p7 A5 b w) t2 n; ?, s- T 少、無(wú)切削加工是機(jī)械工業(yè)提高材料利用率、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少、無(wú)氧化加熱，以及高硬、耐磨、長(zhǎng)壽模具材料和表面處理方法的發(fā)展，將有利于精密鍛造、精密沖壓的擴(kuò)大應(yīng)用。 | 
發(fā)表于 2006-10-21 22:24:40
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發(fā)表于 2006-10-24 12:45:11
