鍛壓介紹以及鍛壓發(fā)展趨勢
發(fā)布時間:2013-04-15 新聞來源:一覽液壓英才網(wǎng)
根據(jù)一覽液壓英才網(wǎng)招聘顧問小磊最近遇到一道難題,就是聯(lián)系客戶有無需求的時候,一個客戶說需要做鍛壓的人才,由于小磊之前了解的都是關于液壓的知識,突然這么冒出鍛壓這個方面,讓小磊有點不知所措,相信部分剛介入液壓行業(yè)的人也有像小磊一樣的知識缺陷,一覽液壓英才網(wǎng)小磊特意在此簡介一下關于鍛壓的知識。
說到鍛壓首先得知道鍛造,鍛造這個詞語也許大家并不陌生,歷史上打仗射獵用的弓箭中的“弓”就是通過鍛造加工而成的,再貼近生活一點,我們小時候可能都玩過彈弓,從樹上掰的樹杈很少有讓我們滿意的感覺,為了讓彈弓有更好的造型和有個舒適的使用方式,我小時候一般會用鐵絲固定下來一個合適的叉口,然后在用火適當?shù)暮婵,這樣慢慢的樹杈就能變成我們想要的造型,其實這個原理就涉及到鍛造這個方法。
一覽液壓英才網(wǎng)招聘顧問小磊早年在河北的鋼鐵廠還接觸過許多鍛鋼,像角鋼、L型鋼、電梯軌這些鋼材都是通過鍛造而成的。
當然,鍛造不是這么簡單的使用,大型的鍛造機床可能遠超我們的想象,言歸正傳,現(xiàn)在就隆重介紹。
鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產(chǎn)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,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
那么鍛壓呢,就是是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。
在鍛造加工中,坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動;在沖壓加工中,坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形,其內(nèi)部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件,也可用于加工某些非金屬,如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等。
鍛壓和冶金工業(yè)中的軋制、拔制等都屬于塑性加工,或稱壓力加工,但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬制件,而軋制、拔制等主要用于生產(chǎn)板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料。
人類在新石器時代末期,已開始以錘擊天然紅銅來制造裝飾品和小用品。中國約在公元前2000多年已應用冷鍛工藝制造工具,如甘肅武威皇娘娘臺齊家文化遺址出土的紅銅器物,就有明顯的錘擊痕跡。商代中期用隕鐵制造武器,采用了加熱鍛造工藝。春秋后期出現(xiàn)的塊煉熟鐵,就是經(jīng)過反復加熱鍛造以擠出氧化物夾雜并成形的。
最初,人們靠掄錘進行鍛造,后來出現(xiàn)通過人拉繩索和滑車來提起重錘再自由落下的方法鍛打坯料。14世紀以后出現(xiàn)了畜力和水力落錘鍛造。
1842年,英國的內(nèi)史密斯制成第一臺蒸汽錘,使鍛造進入應用動力的時代。以后陸續(xù)出現(xiàn)鍛造水壓機、電機驅(qū)動的夾板錘、空氣鍛錘和機械壓力機。夾板錘最早應用于美國內(nèi)戰(zhàn)(1861~1865)期間,用以模鍛武器的零件,隨后在歐洲出現(xiàn)了蒸汽模鍛錘,模鍛工藝逐漸推廣。到19世紀末已形成近代鍛壓機械的基本門類。
20世紀初期,隨著汽車開始大量生產(chǎn),熱模鍛迅速發(fā)展,成為鍛造的主要工藝。20世紀中期,熱模鍛壓力機、平鍛機和無砧鍛錘逐漸取代了普通鍛錘,提高了生產(chǎn)率,減小了振動和噪聲。隨著鍛坯少無氧化加熱技術、高精度和高壽命模具、熱擠壓,成形軋制等新鍛造工藝和鍛造操作機、機械手以及自動鍛造生產(chǎn)線的發(fā)展,鍛造生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟效果不斷提高。
冷鍛的出現(xiàn)先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機械制造中的應用到20世紀方得到推廣,冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造、擺動輾壓等相繼發(fā)展,逐漸形成能生產(chǎn)不需切削加工的精密制件的高效鍛造工藝。
早期的沖壓只利用鏟、剪、沖頭、手錘、砧座等簡單工具,通過手工剪切、沖孔、鏟鑿、敲擊使金屬板材(主要是銅或銅合金板等)成形,從而制造鑼、鐃、鈸等樂器和罐類器具。隨著中、厚板材產(chǎn)量的增長和沖壓液壓機和機械壓力機的發(fā)展,沖壓加工也在19世紀中期開始機械化。
1905年美國開始生產(chǎn)成卷的熱連軋窄帶鋼,1926年開始生產(chǎn)寬帶鋼,以后又出現(xiàn)冷連軋帶鋼。同時,板、帶材產(chǎn)量增加,質(zhì)量提高,成本降低。結(jié)合船舶、鐵路車輛、鍋爐、容器、汽車、制罐等生產(chǎn)的發(fā)展,沖壓已成為應用最廣泛的成形工藝之一。
當今時代,鍛壓技術已日趨成熟,但還有許多方面不足,那么鍛壓工藝的發(fā)展趨勢是:
①提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量,主要是提高它們的機械性能(強度、塑性、韌性、疲勞強度)和可靠度。這需要更好地應用金屬塑性變形的理論;應用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料,如真空處理鋼和真空冶煉鋼;正確進行鍛前加熱和鍛造熱處理;更嚴格和更廣泛地對鍛壓件進行無損探傷(見無損檢測)。
②進一步發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術。少無切削加工是機械工業(yè)提高材料利用率、提高勞動生產(chǎn)率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少無氧化加熱,以及高硬、耐磨、長壽模具材料和表面處理方法的發(fā)展將有利于精密鍛造、精密沖壓的擴大應用。
③研制生產(chǎn)率和自動化程度更高的鍛壓設備和鍛壓生產(chǎn)線。在專業(yè)化生產(chǎn)下,大幅度地提高勞動生產(chǎn)率和降低鍛壓成本。
④發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)(應用成組技術、快速換模等),使多品種、小批量的鍛壓生產(chǎn)能利用高效率和高自動化的鍛壓設備或生產(chǎn)線,使其生產(chǎn)率和經(jīng)濟性接近于大批量生產(chǎn)的水平。
⑤發(fā)展新型材料,如粉末冶金材料(特別是雙層金屬粉)、液態(tài)金屬、纖維增強塑料和其他復合材料的鍛壓加工方法,發(fā)展超塑性成形、高能率成形、內(nèi)高壓成形等技術。
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