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1鍛壓介紹

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。鍛壓是鍛造和沖壓的合稱，有如工業(yè)和貿(mào)易，也稱工貿(mào)。

2分類

鍛壓主要按成形方式和變形溫度進行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類；按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。

熱鍛壓

熱鍛壓是在金屬再結(jié)晶溫度以上進行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性，有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機械的噸位。但熱鍛壓工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。當加工工件大、厚，材料強度高、塑性低時（如特厚板的滾彎、高碳鋼棒的拔長等），都采用熱鍛壓。當金屬（如鉛、錫、鋅、銅、鋁等）有足夠的塑性和變形量不大（如在大多數(shù)沖壓加工中）時，或變形總量大而所用的鍛壓工藝（如擠壓、徑向鍛造等）有利于金屬的塑性變形時,常不采用熱鍛壓，而改用冷鍛壓。為使一次加熱完成盡量多的鍛壓工作量，熱鍛壓的始鍛溫度與終鍛溫度間的溫度區(qū)間應(yīng)盡可能大。但始鍛溫度過高會引起金屬晶粒生長過大而形成過熱現(xiàn)象，會降低鍛壓件質(zhì)量。溫度接近金屬熔點時則會發(fā)生晶間低熔點物質(zhì)熔化和晶間氧化，形成過燒。過燒的坯料在鍛壓時往往碎裂。一般采用的熱鍛壓溫度為:碳素鋼800～1250℃；合金結(jié)構(gòu)鋼850～1150℃；高速鋼900～1100℃；常用的鋁合金 380～500℃；鈦合金850～1000℃；黃銅700～900℃。

冷鍛壓

是在低于金屬再結(jié)晶溫度下進行的鍛壓，通常所說的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓，而將在高于常溫、但又不超過再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高，表面較光潔而變形抗力不大。

在常溫下冷鍛壓成形的工件，其形狀和尺寸精度高，表面光潔，加工工序少，便于自動化生產(chǎn)。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷鍛時，因金屬的塑性低，變形時易產(chǎn)生開裂，變形抗力大，需要大噸位的鍛壓機械。

溫鍛壓

將在高于常溫、但又不超過再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。將金屬預先加熱，加熱溫度較熱鍛壓低許多。溫鍛壓的精度較高，表面較光潔而變形抗力不大。

等溫鍛壓

是在整個成形過程中坯料溫度保持恒定值。等溫鍛壓是為了充分利用某些金屬在等一溫度下所具有的高塑性，或是為了獲得特定的組織和性能。等溫鍛壓需要將模具和坯料一起保持恒溫，所需費用較高，僅用于特殊的鍛壓工藝，如超塑成形。

3鍛壓設(shè)備

鍛壓設(shè)備主要用于金屬成形。鍛壓機械是通過對金屬施加壓力使之成形的設(shè)備，其基本特點為壓力大,故多為重型設(shè)備，設(shè)備上多有安全防護裝置，以保障設(shè)備和人身安全。鍛壓機械主要包括各種鍛錘、各種壓力機和其他輔助機械。鍛錘是以重錘落下或強迫高速運動產(chǎn)生的動能對坯料做功，使之塑性變形的機械。

鍛錘是常見、悠久的鍛壓機械。它結(jié)構(gòu)簡單、工作靈活、使用面廣、易于維修，適用于自由鍛造和模型鍛造。但鍛錘振動較大，較難實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

壓力機包括液壓機、機械壓力機、旋轉(zhuǎn)壓力機等壓力設(shè)備。機械壓力機是用曲柄連桿或肘桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、螺桿機構(gòu)傳動，工作平穩(wěn)、工作精度高、操作條件好、生產(chǎn)率高,易于實現(xiàn)機械化、自動化,適于在自動線上工作。機械壓力機在數(shù)量上居各類鍛壓機械*。

液壓機是根據(jù)帕斯卡定理制成的利用液體壓強傳動的機械,是以高壓液體（如水、油、乳化液等）傳送工作壓力的鍛壓機械。

旋轉(zhuǎn)鍛壓機是鍛造與軋制相結(jié)合的鍛壓機械。在旋轉(zhuǎn)鍛壓機上.變形過程是由局部變形逐漸擴張而完成的,所以變形抗力小、機械質(zhì)量小、工作平穩(wěn)、無振動，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。輥鍛機、成形軋制機、卷板機、多輥矯直機、輾擴機、旋壓機等都屬于旋轉(zhuǎn)鍛壓機。鍛壓機械的規(guī)格大多以負載工作力計，但鍛錘則以鍛錘落下部分的質(zhì)量計，對擊錘以打擊能量計。專用鍛壓機械多根據(jù)大成形的材料直徑、厚度或軋輥直徑計。

4鍛壓特性

鍛壓的特點是：

1、鍛壓可以改變金屬組織，提高金屬性能。鑄錠經(jīng)過熱鍛壓后，原來的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實或焊合；原來的枝狀結(jié)晶被打碎，使晶粒變細；同時改變原來的碳化物偏析和不均勻分布，使組織均勻，從而獲得內(nèi)部密實、均勻、細微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經(jīng)熱鍛變形后，金屬是纖維組織；經(jīng)冷鍛變形后，金屬晶體呈有序性。

2、鍛壓是使金屬進行塑性流動而制成所需形狀的工件。金屬受外力產(chǎn)生塑性流動后體積不變，而且金屬總是向阻力小的部分流動。生產(chǎn)中，常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀，實現(xiàn)鐓粗拔長、擴孔、彎曲、拉深等變形。

3、鍛壓出的工件尺寸、有利于組織批量生產(chǎn)。模鍛、擠壓、沖壓等應(yīng)用模具成形的尺寸、穩(wěn)定。可采用鍛壓機械和自動鍛壓生產(chǎn)線，組織專業(yè)化大批量或大量生產(chǎn)。

4、鍛壓的生產(chǎn)過程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預處理；成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗。常用的鍛壓機械有鍛錘、液壓機和機械壓力機。鍛錘具有較大的沖擊速度，利于金屬塑性流動，但會產(chǎn)生震動；液壓機用靜力鍛造，有利于鍛透金屬和改善組織，工作平穩(wěn)，但生產(chǎn)率低；機械壓力機行程固定，易于實現(xiàn)機械化和自動化。未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術(shù)、研制生產(chǎn)率和自動化程度更高的鍛壓設(shè)備和鍛壓生產(chǎn)線、發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛壓材料和鍛壓加工方法等方面發(fā)展。

5、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(yīng)用金屬塑性變形理論；應(yīng)用內(nèi)在質(zhì)量更好的材料；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。

5加工方式

1、鍛造。它是在加壓設(shè)備及工（模）具的作用下，使坯料、鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。鍛造包括自由鍛造和模型鍛造。

2、板料沖壓。利用沖裁力或靜壓力，使金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生分離或成形而獲得所需產(chǎn)品的加工方法。

3、軋制。利用軋制力（摩擦力），使金屬在回轉(zhuǎn)軋輥的間隙中受壓變形而獲得所需產(chǎn)品的加工方法。軋制生產(chǎn)所用原材料主要是鋼錠，扎制產(chǎn)品有型鋼、鋼板、無縫鋼管等。

4、擠壓。利用強大的壓力，使金屬坯料從擠壓模的模孔內(nèi)擠出并獲得所需產(chǎn)品的加工方法。擠壓的產(chǎn)品有各種形狀復雜的型材，以及軸承的內(nèi)、外圈。

5、拉拔。利用拉力，使金屬坯料從拉模孔拉出，并獲得所需產(chǎn)品的加工方法。拉拔產(chǎn)品有線材、薄壁管和各種特殊幾何形狀的型材。

6發(fā)展趨勢

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(yīng)用金屬塑性變形的理論；應(yīng)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(shù)。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(yīng)用。

③研制生產(chǎn)率和自動化程度更高的鍛壓設(shè)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(yīng)用成組技術(shù)、快速換模等），使多品種、小批量的鍛壓生產(chǎn)能利用率和高自動化的鍛壓設(shè)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(shù)。