了解鍛壓工藝,讓你的Creo/proe產(chǎn)品設(shè)計更出彩
“?什么是鍛壓?
鍛壓工藝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。”
鍛造按坯料在加工時的溫度可分為冷鍛和熱鍛。
冷鍛一般是在室溫下加工,熱鍛是在高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度上加工。有時還將處于加熱狀態(tài),但溫度不超過再結(jié)晶溫度時進行的鍛造稱為溫鍛。不過這種劃分在生產(chǎn)中并不完全統(tǒng)一。

冷鍛:對于室溫狀態(tài)的金屬材料進行壓力加工的鍛造工藝。
熱鍛:金屬材料被加熱到再結(jié)晶溫度以上,固相線以下的狀態(tài)時進行壓力加工的鍛造工藝。
再結(jié)晶溫度:粗略的計算可取該金屬的熔點之0.4倍為再結(jié)晶溫度。
對鍛造產(chǎn)品,以冷鍛工藝能獲得較好的平整度,熱鍛的工藝平整度最差,而溫鍛(金屬材料的溫度處于冷鍛與熱鍛之間)的平整度為中等。
冷鍛又叫做冷體積成形,是一種制造工藝也是一種加工方法。與冷沖壓加工工藝基本一樣。
冷鍛工藝也是有材料、模具、設(shè)備三要素構(gòu)成。只是沖壓加工中的材料主要是板材,而冷鍛加工中的材料主要為圓盤或線材。
日本(JIS)叫鍛造冷間(簡稱冷鍛) 中國(GB)叫冷鐓,一些螺絲廠也喜歡稱為打頭。
三次元冷鍛(Cold Forging)
與熱鍛相比,冷鍛省去了昂貴的加熱設(shè)備,同時有用料省,加工精度高等優(yōu)點,但也受限于工藝要求,所以對模具設(shè)計制造、設(shè)備壓力要求等有更高的要求。

熱鍛的優(yōu)缺點
?????優(yōu)點:若加工完成后,鍛件材料的溫度仍比再結(jié)晶溫度高很多,則晶粒有較長的時間生長,會得到較粗的晶粒,可增加斷裂韌性(裂紋擴展速率較低)。
缺點:
(1)因為高溫操作,對人員安全、材料安全的危險性教大。
(2)材料在高溫下易發(fā)生氧化,產(chǎn)生氧化皮,致使表面積垢,光潔度、平整度較差。
(3)熱鍛完成后,鍛件材料在降溫過程中有冷縮現(xiàn)象,影響鍛件尺寸的精度。
(4)高溫作業(yè)需要的設(shè)備及維護費用較高。
冷鍛的優(yōu)缺點
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優(yōu)點:
(1)鍛件材料不易產(chǎn)生氧化皮,表面光潔度較好。
(2)鍛件尺寸的精密度較好。
(3)在加工過程中會產(chǎn)生加工硬化(應(yīng)變硬化),可使強度及硬度增加。
(4)可使鍛件的金屬纖維流向獲得特定的方向性。
(5)不需要加熱處理,使污染問題降至最低程度。
(6)不需要加熱費用,降低生產(chǎn)成本。
缺點:
(1)鍛件材料的塑性、韌性降低,對后續(xù)的加工不利。
(2)所需要的變形力比熱鍛大。
(3)材料內(nèi)部會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
(4)金屬晶粒會發(fā)生變形或破碎。
(5)加工過程中的方向性可能不利于日后的產(chǎn)品使用。
冷鍛模具的基本概念與相關(guān)知識?
1、冷鍛模具基本概念:
模具是冷鍛的三要素之一,它的重要性是不可估量的;產(chǎn)品成形跟模具的型腔形狀、精度以及模具材料密切相關(guān)。
2、冷鍛模具基本組成如下圖片:

3、冷鍛模具常用材料的介紹:
注:此表格只是代表一些常用材料,若模具特殊設(shè)計時會根據(jù)產(chǎn)品需求,決定材質(zhì)和熱處理。

4、材料的特性:

超硬分為G1~G8,依次逐漸變軟。關(guān)鍵是G1構(gòu)造細密,而G8的構(gòu)造很粗。超硬用燒結(jié)制成(粉末冶金
),在鐵的粉末中,混合碳.鈷等用高溫燒硬。由于是粉末,有時空氣會殘留在粒子間,我們把這個叫做氣孔。氣孔在模具中很難用肉眼看出。假如有氣孔,那么在生產(chǎn)中就會出現(xiàn)氣孔缺陷,造成模具破損,從而造成產(chǎn)品不良。
氣孔缺陷一般用HIP處理來改善。將超硬燒結(jié)后,放在1000個大氣壓狀態(tài)中的空氣抽出(真空處理) 。

5、模具熱處理硬度與力學性能:



