精锻工艺对精密制坯、预锻、终锻、切毛边设备有严格的要求。这是因为锻造设备及其工装条件对精密锻造效果有直接的影响,因此,选择合适的设备就成为完成精密锻造的重要条件。
如何选择锻造设备,取决于所锻造的零件及其材料的要求,同时要考虑以下几个因素:
(1)满足锻件变形所需要的能量。一定材料的不同工序(如挤压、镦粗、弯曲、锻造变形等),在设备的滑块行程的范围内锻造所需要的能量不同。锻件最大几何形状载荷能量的最大值受工艺参数的影响,在工作行程的瞬间,设备的有效载荷能量应该大于锻造所需要的最大能量,否则锻造设备将有可能因过载而遭到损坏。
(2)工艺所要求的特性。主要指设备单位时间的行程次数、滑块加载期间的速度。设备的行程次数不仅决定生产率,也决定锻造时滑块的加载速度,而加载速度又决定加压过程的时间和变形速度或应变速率,进而影响变形材料的流动应力和锻造所需要的载荷能量。加压过程的接触时间或锻件在模膛中受到变形载荷的时间越长,锻件与模具之间的热传导越严重,这将使模膛中的锻件迅速降温,从而造成模具的快速磨损。所以应该根据锻件的材料和几何形状来选择合适的行程次数、加载速度以及短的接触时间。
(3)满足锻件所要求的精密度。设备的精密度特性对锻件的形状尺寸公差产生直接的影响。例如,设备上下工作台面的平行度、导轨间隙、模具模座的同心度、结构强度等,特别是在承受偏心载荷条件下,如果上述因素不符合要求,将导致模具磨损和锻件形状尺寸超差。一般情况下,刚性大的压力机的变形较小。在同样条件下,设备刚性越好,由于毛坯体积和温度变化所引起的锻件厚度的变化越小。因此,精密锻造应该选择刚性大的锻造设备。
精密锻造设备的比较。当前使用比较普遍的精密锻造终锻设备主要是热模锻曲柄机械压力机、电动螺旋压力机、液压螺旋压力机、摩擦压力机、全液压机等,这些设备各有其不同的工艺参数和锻造特性。
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