鍛件是指通過對金屬坯料進行鍛造變形而得到的工件或毛坯。以下是對鍛件的詳細介紹:
一、特點
重量范圍大:鍛件可以制成重量范圍很大的工件,滿足不同領域的需求。
質量高:鍛件的力學性能比鑄件好,能承受大的沖擊力作用和其他重負荷。對于高碳化物鋼而言,鍛件比軋材質量好。如高速鋼軋材只有經過改鍛后才能滿足使用要求,特別是高速鋼銑刀必須進行改鍛。
重量輕:在保證設計強度的前提下,鍛件比鑄件的重量輕,這減輕了機器自身的重量,對于交通工具、飛機、車輛和宇宙航空器械有重要意義。
節(jié)約原材料:例如汽車上用的靜重17kg的曲軸,采用軋材切削鍛造時,切屑要占曲軸重量189%,而采用模鍛時,切屑只占30%,還縮短機加工工時1/6。精密鍛造的鍛件,不僅可節(jié)約更多的原材料,而且也可節(jié)約更多的機加工工時。
生產率高:例如采用兩臺熱模鍛壓力機模鍛徑向止推軸承,可以代替30臺自動切削機床。采用頂鍛自動機生產M24螺母時,為六軸自動車床生產率的17.5倍。
靈活性大:自由鍛造靈活性大,因此一些修造廠中廣泛地采用鍛造方法生產各種配件。
二、分類
按基本工藝分類:
自由鍛件:在自由鍛設備(錘或水壓機)上借助簡單的通用工具,并主要依靠手工操作獲得的鍛件。
胎模鍛件:在自由鍛設備上借助具有簡單型槽的胎模使毛坯成形的鍛件。
模鍛件:在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件。
特種鍛件:在專用設備上成形的模鍛件,包括局部加壓順序成形的鍛件、純擠壓成形件、加熱與成形一體化的鍛件和采用特殊原材料(粉末狀、液態(tài))成形的鍛件等。
按精確程度分類:
粗模鍛件:外形與零件粗略相近,加工余量大、尺寸公差大、圓角半徑大、模鍛斜度大于7°的鍛件。
普通模鍛件:形狀與零件基本相近,全部或大部分表面覆蓋有比粗模鍛件小得多的加工余量。
半精鍛件:小余量鍛件或較高精度的模鍛件。
精密鍛件:大部分表面不進行機械加工,轉接圓角半徑很小,模鍛斜度可達0~3°,表面粗糙度不大于Ra5,甚至可達Ra2.5,尺寸公差可達到機械加工自由公差的水平。
按形狀特征分類:根據鍛件的幾何形狀特征進行分類,有利于正確地選擇鍛壓工藝和鍛件設計。
按重要性分類:按鍛件使用時的重要程度、工作條件和受力情況可分為關鍵件、重要件和一般件,便于劃分鍛件的質量等級和控制等級。
三、應用領域
鍛件在多個領域都有廣泛應用,包括但不限于:
一般工業(yè):如機床制造業(yè)、農用機械、農具制造和軸承工業(yè)等民用工業(yè)。
水力發(fā)電:如水輪發(fā)電機的主軸和中間軸等。
火力發(fā)電:如轉子、葉輪、護環(huán)主軸等。
冶金機械:如冷軋輥、熱軋輥和人字齒輪軸等。
壓力容器:如筒體、釜圈法蘭和封頭等。
船舶:如曲軸、尾軸、舵桿、推力軸和中間軸等。
鍛壓機械:如錘頭、錘桿、水壓機的立柱、缸體、輪軸壓裝機的支柱和缸體等。
汽車工業(yè):如左、右轉向節(jié)、前梁、車鉤等。據統計,在汽車中,鍛壓件占其質量的80%。
機車:如車軸、車輪、板簧、機車的曲軸等。據統計,在機車中鍛壓件占其質量的60%。
軍工:如炮管、門體、炮閂支架和牽引環(huán)等。據統計,在坦克中,鍛壓件占其質量的65%。
此外,隨著新能源汽車、航空航天、特高壓電網等新興領域的快速發(fā)展,對鍛造件的需求將持續(xù)增長,為鍛造件行業(yè)提供了新的增長點。
四、制造工藝
鍛造工藝是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。鍛造過程中需要注意控制鍛造溫度、鍛造比、變形量及變形速度等參數,以保證鍛件的質量和性能。同時,鍛造過程中還需要注意安全問題,如防止熱輻射、噪聲和振動等職業(yè)性危害。
綜上所述,鍛件作為一種重要的機械零件毛坯加工方法,在機械制造工業(yè)中具有廣泛的應用和重要的地位。隨著技術的不斷進步和市場的不斷發(fā)展,鍛件行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
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