精密模锻的工艺及锻造设备

目前已应用于生产的精密锻造工艺很多。按成形温度不同可以分为精密模锻、冷精锻、温精锻、复合精锻、等温精锻等。

精密模锻的工艺

锻造温度在再结晶温度之上的精密锻造工艺称为精密模锻。精密模锻材料变形抗力低、塑性好,容易成形比较复杂的工件,但是因强烈氧化作用,工件表面质量和尺寸精度较低。精密模锻常用的工艺方法为闭式模锻,由于下料不准,模具设计、制造精度不够等原因闭式模锻合模阶段变形抗力很大对设备和模具造成较大的损害。解决该问题常用的方法是分流降压原理,即在封闭型腔充满的地方设置形状与尺寸大小合理的分流降压腔孔。当型腔完全充满后坯料的多余金属从分流腔孔挤出,这样既解决了坯料体积与型腔体积不能严格相等的矛盾,同时又降低了型腔的内部压力,有利于提高模具寿命。

精密模锻工艺发展已经非常成熟，经济效益明显，获得了较广泛的应用，尤其在齿轮锻造行业应用较广。

适用于精密模锻的设备

用于精密模锻的设备品类较多，主要有数控模锻锤，螺旋压力机，热模锻压力机等，数控模锻锤具有打击速度快，使得红热金属可以在短时间内快速成型，进而提升金属的流动效果，也可以大大降低对模具的冲压，打击能量可以准确化控制，在提升锻造效率的同时，也降低了模具的损耗，因此数控液压模锻锤是闭塞模锻的一种理想设备。螺旋压力机按照动力的传送方式不同分为摩擦压力机和电动螺旋压力机。摩擦压力机顾名思义是通过摩擦的方式把电机产生的动能传送到螺杆上，进而实现滑块的上升与打击。电动螺旋压力机是通过齿轮传动直接把电机的动能传给螺杆，大大降低了能量传送过程中的损耗，同时也降低了设备工作过程中的噪音，并且可以通过PLC控制实现惯性能量的回收，在节能的同时，也可以实现能量的准确化控制。电动螺旋压力机相对于其他种类的压力机具有锻造速度快，原理简单，维护成本低等优势。因此，电动螺旋压力机是摩擦压力机的升级换代产品，相对于锻锤震动小，噪音低，两者均适合小批量、多品种的生产，更换模具方便，简单，组织生产较为灵活。热模锻压力机工作原理是电机带动曲轴，曲轴通过连杆带动滑块做上下运动，进而达到锻造的效果。由于热模锻压力机具有下死点，因此生产的锻件尺寸一致性好，但是如果锻件所需的变形力超过了压机的能力，压机会在通过下死点之前被卡住（俗称闷车），不得不把压机的动力部分拆装再组装来恢复设备的运转。因此，热模锻压力机相对于锻锤和螺旋压机具有所生产的锻件尺寸统一性好的有点，但是也有造价昂贵，更换模具复杂等劣势，该锻造设备适合于大批量，少品种的锻件生产。