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环形锻件的锻造工艺主要有以下几个工序组成:墩粗、拔长、冲孔、扩孔。自由锻和辗环工艺的区别主要在扩孔这个工序上。环形锻件在生产中采用自由锻通常是马杠扩孔,采用辗环主要采用辗压扩孔。
锻造环形锻件采用辗环加工是借助辗环机(亦称轧环机、环轧机、扩孔机)使环件产生连续局部塑性变形,进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。辗压扩孔时的应力应变和变形流动情况与芯轴扩孔相同。其特点是:工具是旋转的,浙江不锈钢锻件,变形是连续的,即环形坯料的轧制。辗压扩孔时一般压下量较小,故具有表面变形的特征。辗环是连续局部塑形成型工艺,是轧制技术和机械制造技术的交叉与结合,与传统的自由锻造工艺、模锻工艺、等相比,具有显著的技术和经济特点。
环形锻件在自由锻时扩孔主要是采用马杠扩孔。马杠扩孔的应力应变情况近似拔长,与长轴拔长又有区别,它是环形锻件坯料沿圆周方向的拔长,是局部加载,整体受力。马杠扩孔时变形区金属沿切向和宽度方向流动。马杠扩孔时变形区金属主要沿切向流动,并增大内、外径。马杠上扩孔的锻件一般壁较薄,故对外端变形区金属切向流动的阻力远小宽度方向,马杠与环形锻件的接触面呈弧形,有利于金属沿切向流动。因此马杠扩孔时锻件尺寸变化是壁厚减薄,内、外径扩大,宽度(高度)方向稍有增加。因此,在小批量、小型环件中,选用马杠上扩孔比较适合锻制环形锻件。
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自由锻,主要是指使用简单、通用的工具,或使用一种工艺方法,使锻造设备上、下两块砧铁之间的外力直接作用于坯料,使其成形,从而获得所需形状和内部质量的锻件。用自由锻法生产的锻件变成了自由锻件,自由锻法使用的设备主要是压圈机,自由锻件均采用热锻方式进行锻造。“模锻”是指在模锻设备上,利用模具使坯料成形,从而获得锻件的一种锻造方法。根据它的功能,模锻可分为锻件模锻和坯件模锻。
自由锻件与模锻相比具有各自的优势。自由锻的优点在于:一是锻造灵活度大,小件可锻造不足100千克,大件可锻造三百吨以上重件;二是所用的工具多为普通工具;三是由于自由段的锻造可使坯料分区域逐步变形,因此,自由锻所需的锻造设备吨位比模锻设备的吨位要小得多,因为自由段的锻造可使坯料分区域逐渐变形;四是对设备精度的要求较低;五是生产周期短。
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锻件的使用要求决定了毛坯形状特点,各种不同的使用要求和形状特点,形成了相应的毛坯成形工艺要求。锻件的使用要求具体体现在对其形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部质量,和对其化学成分、金属组织、力学性能、物理性能和化学性能等内部质量的要求上。对于不同锻件的使用要求,考虑锻件材料的工艺特性(如锻造性能、焊接性能等)来确定采用何种毛坯成形方法。选择毛坯成形方法的同时,也要兼顾后续机加工的可加工性。一些结构复杂,难以采用单种成形方法成形的毛坯,既要考虑各种成形方案结合的可能性,也需考虑这些结合是否会影响机械加工的可加工性。
适应性原则:
在毛坯成形方案的选择中,不锈钢锻件厂商,还要考虑适应性原则。既根据锻件的结构形状、外形尺寸和工作条件要求,选择适应的毛坯方案。 例如,对于阶梯轴类零件,当各台阶直径相差不大时,可用棒料;若相差较大,则宜采用锻造毛坯。锻件的工作条件不同,选择的毛坯类型也不同。
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