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钣金加工中什么是模锻?

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模锻

在该过程中,通过迫使杆或管进入约束模具来减小杆或管的直径。一组往复模具提供径向吹动以使金属向内流动并获得模腔的形式。模具运动可以是内外型或旋转式。后一种类型是借助于保持架中的一组滚子获得的,其作用类似于滚子轴承。工件保持静止,模具旋转,模具以高达每秒10-20次的速度撞击工件。

螺丝刀刀片和烙铁头是锻造产品的典型例子。图3.1显示了由模锻制成的这些和其他产品。

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图3.1通过型锻制成的典型零件。

在管模锻中,可以使用内部心轴来控制管的管厚度和/或内径。对于小直径管,可以使用细棒作为心轴; 甚至内部形状的管也可以通过使用成形心轴进行型锻。图3.2显示了该过程。

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图3.2(a)没有心轴的管子的锻造。模具间隙中的壁厚更大。(b)用心轴进行型锻。管的最终壁厚取决于心轴直径。(c)通过在成形心轴上锻造而制成的管的横截面的实例。

这个过程非常灵活。可以锻造的工件的最大直径限制在约150mm; 已经锻造了直径小至0.5毫米的工件。根据零件形状的复杂性和采用的零件处理方式,生产率可高达每分钟30件。

通过型锻生产的零件具有±0.05mm至±0.5mm的公差,并改善了机械性能。使用润滑剂有助于获得更好的工作表面光洁度和更长的模具寿命。诸如钨和钼的材料通常在升高的温度下进行型锻,因为它们在室温下具有低延展性。热锻造还用于形成长或陡的锥度,并用于大幅减少。

Swaging是一个嘈杂的操作。但是,通过正确安装机器或使用外壳可以降低噪音水平。

电线图

拉丝与棒材拉丝主要相同,只是它涉及可以卷绕的直径较小的材料。它通常作为连续操作在如图3.3所示的拉伸工作台上进行

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图3.3连续拉伸块上的拉丝图。旋转的拉伸块可在进线上提供连续的拉力。

在实际拉伸过程之前,取出直径接近10mm的大卷热轧材料并进行制备处理。钢丝的制备处理包括:

·

清洁。这可以通过酸洗,漂洗和干燥来完成。或者,可以通过机械弯曲来完成。

·

·

中和。通过将其浸入石灰浴中来中和原料上的任何剩余酸。腐蚀保护材料也有一层薄薄的润滑剂。

·

为了开始拉伸过程,线圈的一端的横截面减小到一定长度并通过拉丝模头进给并夹紧。拉丝模通常由碳化钨制成,并且具有图3.4所示的构造,用于拉制非常细的线,优选金刚石模。

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图3.4通过典型硬质合金拉丝模的横截面。

小直径钢丝通常在由一系列模具组成的模具上绘制,每个模具都固定在水冷模块中。每个模具将横截面减少少量,以避免线材中的过度应变。如果需要,也可以在不同的导线状态之间进行材料的中间退火。

拉丝术语:

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其中D o,D f,L o和L f是原始和最终直径和长度。A o和A f是原始和最终横截面积。

对于单次冷拔过程,可以完成的面积减少百分比取决于许多因素。这些包括材料类型,尺寸,初始冶金条件,所需的最终尺寸和机械性能,模具设计和润滑效率。每次通过的面积减少百分比可以从接近零到50%。

拉扯

将原料拉过模具所需的力(在无摩擦条件下)可以如下计算。

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其中F =拉模,即将坯料拉过模具所需的力

avg=模具间隙中材料的平均真实应力

o,A f=材料横截面的原始和最终区域。

或者,可以使用以下表达式

F = c s t(A -A f

其中c是常数,其值在1.5至3.0的范围内,取决于面积减少百分比,(较高的%减少值的较低值),并且s t是拉伸前材料的拉伸强度。

拉力决定了所需的机器容量。

TUBE DRAWING

通过挤压或其他工艺生产的管的直径和壁厚可以通过管拉制工艺来减少。管拉拔过程(图3.5)类似于线材或棒材拉拔,但通常需要一个具有所需直径的心轴来形成内孔。

可以绘制直径大至0.3米的管。

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图3.5

绘图设备

绘图设备可以有多种设计。这些设计可分为两种基本类型; 画板凳和公牛队。拉伸工作台(图3.5)使用单个模具,拉力由链传动或液压装置提供。拉伸工作台用于直径大于20mm的杆或管的单长度拉伸。长度可达30米。在拉伸工作台上可达到的拉丝速度范围为5米/分钟至50米/分钟。可提供拉伸工作台,其具有提供高达1MN的拉力的能力。

公牛块或旋转滚筒(图3.3)用于拉伸长度很长的杆或线。


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