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锻造工作中的三个基本原理知识

时间:2018-12-13 11:00:13    来源:热加工    浏览:237    

      锻造工作中的三个基本原理知识:

      1、体积不变原理

      锻工在锻造每种锻件时,首先要算料,以锻件在锻造时所用的重量和火耗进行下料。(算料的基本公式G=ρVG-坯料的重量ρ-材料的比重V-坯料的体积)算料时,必须算出原材料的体积(因各种原材料的比重不同)然后乘以比重得出锻件的重量,任何一种锻件在锻造前后都和体积密切相关,在锻造时如墩粗、拔长、冲孔、芯棒拔长、压肩、错移、弯曲、扭转。它的总体体积不变,而形状在改变,如由圆变方,由方变圆,由八角变圆等,但体积不变。

      2、最小阻力原理

     在锻压前,指定工艺和选择设备,必须考虑工件的变形规律,自由锻造时有基本工序、辅助工序、整形工序三大类。

      如墩粗:工件轴向受力而径向无阻力,沿轴向转变到径向流动,轴向受的阻力越大径向流动就越快。轴向受的阻力小径向流动就慢。

      拔长:矩形断面和圆形断面拔长,主要是送进量和压下量,如果采用上下平砧拔长,砧子的宽度越窄,轴向受的阻力最小,而纵向受的阻力大,所以轴向流动比纵向流动要大。

      V型砧拔长:如果用上下V型砧拔长(指圆料)侧面受到阻力,横向流动得到限制,迫使金属沿轴向流动,拔长的速度提高。上下半圆砧摔圆也是同样的道理。

      马杠扩孔:马杆扩孔在锻压过程中,上砧与工件和马杆的接触面小产生摩擦的影响,阻力小壁厚减薄,内外径扩大。

      芯轴拔长:一般用与上下V型砧四个角度产生阻力工件与工装接触面减小,迫使金属沿轴向流动,长度增加。所以说在锻造过程制定工艺选用工装时都离不开最小阻力这个原理。

       3、应力和弹性原理

       这个原理主要用与锻压后的工件,加热冷却热处理这方面,工件锻压后余量的制定,工件锻压后的终锻温度的多少和工件材质的不同,收缩力的不相等。工件实放的内应力来制定,断后冷却制度和热处理规范。这个原则非常重要。

       应力包括:温度应力(热应力)、组织应力、残余应力、在加工大型锻件时,矩形断面和圆形断面越大,产生的热应力、应力、残余应力尤为突出。在坯料加热时,内外温度差别越大时,产生的热应力就越大。所以说加热大型锻件坯料时,温度一定充分均匀热透,温度要严格控制。

       应变应力:对工件实行锻压主要是破碎铸态组织、细化晶粒,变形达到一定程度时铸态的粗晶和树枝状晶及晶界物质被击碎。工件变形屈服、闭合、压紧、焊合、压实。经过合理的锻压,使工件能致密性、连续性、力学性能显著改善,但在锻压时工件会产生自身的组织变形应力。压力超高时,发生的变形应力就超强。如9Cr2Mo这种冷轧辊在加热和锻后热处理表现尤为突出。

       残余应力:是加热和锻后剩余的应力通称。在大中型锻件中经常出现。特别是锻件在锻后的下一步工序中要严格把关、严格要求。它对锻件的质量保证是至关重要的。

       以上三个原理对锻工来说非常重要,也是每个锻工必须掌握的基本知识,要想学好锻造这个行业,首先要从理论的基本知识学起,再和实际结合,通过理论到实践、实践到理论的循环锻炼,才能成为一名合格的锻造人员。


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