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锻件的预成形坯:
在实际生产中,预成形坯形状选择是极为重要的,大体上分为两类:
1)近似形状,预成形坯与终锻件形状相近,类似热复压的情况。
2)简单形状,预成形坯形状较简单,与锻件形状差别较大。一般是锻件形状的一种简化。这种情况预成形坯锻造时,不仅只是高向镦粗变形或压实,而且通过较大的塑性流动充满模具型腔。
对于形状较复杂锻件的预成形坯,可以对其不同部位及性能要求,分别进行设计,以保证致密成形,而不产生裂纹。如果采取近似形状预成形坯,锻造时只是简单的轴向压实,由于没有水平方向的塑性流动,不能满足力学性能要求。
为此必须重新考虑预成形坯的形状。如果预成形坯内孔与芯轴之间变形时过早的接触,就会由于摩擦作用,产生拉应变,导致法兰颈的顶部产生开裂。为此要求预成形坯内孔与芯轴之间留有一定间隙,以避免内表面过早接触芯轴,需要选择合适的预成形坯内孔径尺寸。
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锻件的冷却规范
制订锻件锻后的冷却规范,关键是选择合适的冷却速度,以免产生前述各种缺陷。通常,锻后冷却规范是根据坯料的化学成分、组织特点、原料状态和断而尺寸等因素,参照有关受册资料确定的。
一般来讲,坯料的化学成分越取纯,锻后冷却速度越快;反之则慢。按此,对成分简单碳钢与低合金钢锻件,锻后均采取空冷。而合金成分复杂的中高合金钢锻件,S30408筒类锻件定制,锻后应采取坑冷或炉冷。
对于含碳较高的钢种(如碳素工具钢、合金工具钢及轴承钢等),如果锻后采取缓慢冷却,在晶界会析出网状碳化物,将严重影响锻件使用性能。因此,这类锻件在锻后先空冷、鼓风或喷雾快速冷却到700℃,然后再把锻件放入坑中或炉中缓慢冷却。
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开式模锻的成形特点
开式模锻成形过程中金属的流动大致可分为四个阶段:
一是自由变形或镦粗变形阶段,在这一阶段里,毛坯在型槽中受发生镦粗变形,高度减小H;径向尺寸逐渐增大,直到毛坯与槽壁接触为止,镦粗所需的变形力不大。有些对应力敏感或表面易产生纵向缺陷(如发纹、带状组织)的材料,应减小镦祖比,以缩短这一过程。
二是金属升始形成毛边阶段。在这一阶段里,毛坯继续受压(压下量AHOt遂步充满型槽取成少许毛边。此时,金属径向流速减'm,所需变形力明显增大。
三是金属充满型槽阶段,由于毛边的阻碍作用,在变形金属内部形 成更强烈的三向压应力,随着压下量 的增大,毛边厚度减小.宽度增大、温度 下降和变形抗力增大使型槽内各棱角、肋 条处得到充满,而变形力则剧增。
四是锻模完全契合,锻件终成影阶段,见图实践证明,由于工艺因素的影响,型槽充满时,上、下模并未闭合,因此必须继续压下,将多余金属排入毛边槽。但要尽量缩短这一过程,控制不超过2mm。即使这样,这时的能量消耗也占整个模锻过程所消耗能多。这一阶段对锻件质+M和生产率均有很大影响。
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