關于鍛件的幾種清理方式
為提高鍛件質量應進行鍛件清理。鍛件清理用機械或化學等方法清除鍛件表面缺陷的工序。為了提高鍛件的表面質量、改善鍛件切削加工條件和防止表面缺陷繼續(xù)擴大,要求在鍛造生產過程中隨時對坯料和鍛件進行表面清理。
用機械或化學等方法清除鍛件表面缺陷的工序。為了提高鍛件的表面質量、改善鍛件切削加工條件和防止表面缺陷繼續(xù)擴大,要求在鍛造生產過程中隨時對坯料和鍛件進行表面清理。鋼鍛件通常在加熱后鍛造前用鋼刷或簡單工具把氧化皮清除。斷面尺寸大的坯料可采用高壓水噴射清理。冷鍛件上的氧化皮可用酸洗或噴砂(丸)清除。有色合金氧化皮較少,但鍛造前后均要酸洗清理,及時發(fā)現(xiàn)和清除表面缺陷。坯料或鍛件表面缺陷主要有裂紋、折疊、劃傷和夾雜等。這些缺陷如不及時清除,將會給后續(xù)鍛造工序,尤其是對鋁、鎂、鈦及其合金帶來不良的影響。上述有色合金鍛件酸洗后暴露出來的缺陷一般用銼刀、刮刀、砂輪機或風動工具等清理。對鋼鍛件的缺陷采用酸洗、噴砂(丸)和拋丸、滾筒、振動等方法清理。
滾筒清理,鍛件在旋轉的滾筒中,靠相互碰撞或研磨來清除工件上的氧化皮和毛刺。這種清理方法使用的設備簡單方便,但噪音大。適用于能承受一定撞擊而不易變形的中小型鍛件。滾筒清理有不加磨料、只加三角形鐵塊或直徑為10~30mm的鋼球的無磨料清理,主要靠互相撞擊清除氧化皮。另一種是加入石英砂、廢砂輪碎塊等磨料和碳酸鈉、肥皂水等添加劑,主鍛要靠研磨進行清理。
振動清理,在鍛件中混合一定配比的磨料和添加劑,放置在振動的容器中,靠容器的振動,使工件與磨料相互研磨,把鍛件表面氧化皮和毛刺磨掉。這種清理方法適用于中小型精密鍛件的清理和拋光。
酸洗清理,利用化學反應來去除金屬氧化皮。對中小鍛件通常都是成批地裝到網(wǎng)籃內,經過除油、酸洗腐蝕、漂洗、吹干等數(shù)道工序完成。酸洗法具有生產效率高、清理效果好、鍛件不變形、形狀不受限制等特點。酸洗化學反應過程中難免會產生危害人體的氣體,因此,酸洗間應有排風裝置。酸洗不同的金屬鍛件應根據(jù)金屬性質來選擇不同酸液和成分配比,采用相應的酸洗工藝(溫度、時間和清洗方法)制度。
噴砂(丸)和拋丸清理,以壓縮空氣為動力的噴砂(丸),使砂粒或鋼丸產生高速運動(噴砂的工作壓力為0.2~0.3MPa,噴丸的工作壓力為0.5~0.6MPa),噴射到鍛件表面打掉氧化皮。拋丸是靠高速(2000~30001r/min)轉動葉輪的離心力,將鋼丸拋射到鍛件表面上打掉氧化皮。噴砂清理灰塵大,生產效率低,費用高,多用于有特殊技術要求和特殊材料的鍛件(如不銹鋼、鈦合金),但必須采用有效的除塵技術措施。噴丸比較干凈,也存在生產效率低和費用高等缺點,但清理質量較高。拋丸清理生產效率高,消耗低,得到廣泛地應用。
噴丸與拋丸清理,在打掉氧化皮的同時,使鍛件表面產生加工硬化,有利于提高零件的抗疲勞能力。對經過淬火或調質處理的鍛件,在使用大粒度的鋼丸時,加工硬化效果更為顯著,硬度可提高30%~40%,硬化層厚度可達0.3~0.5mm。在生產中要根據(jù)鍛件的材質和技術要求來選用不同材質和粒度的鋼丸。采用噴砂(丸)和拋丸方法清理的鍛件,表面裂紋等缺陷可能被掩蓋,容易造成漏檢。因此,需用磁力探傷或熒光檢驗等方法(見缺陷的理化檢驗)來檢驗鍛件的表面缺陷。
鍛件的鍛造方法可以根據(jù)坯料的移動方式、鍛模的運動方式來分。根據(jù)坯料的移動方式,鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。
自由鍛,利用沖擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵(砧塊)間產生變形以獲得所需鍛件,主要有手工鍛造和機械鍛造兩種。模鍛,模鍛又分為開式模鍛和閉式模鍛.金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內受壓變形而獲得鍛件,又可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。
閉式模鍛和閉式鐓鍛由于沒有飛邊,材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊,鍛件的受力面積就減少,所需要的荷載也減少。但是,應注意不能使坯料完全受到限制,為此要嚴格控制坯料的體積,控制鍛模的相對位置和對鍛件進行測量,努力減少鍛模的磨損。
根據(jù)鍛模的運動方式,鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾鍛造設備的模具運動與自由度是不一致的,根據(jù)下死點變形限制特點,鍛造設備可分為下述四種形式。
限制鍛造力形式:油壓直接驅動滑塊的油壓機。準沖程限制方式:油壓驅動曲柄連桿機構的油壓機。沖程限制方式:曲柄、連桿和楔機構驅動滑塊的機械式壓力機。能量限制方式:利用螺旋機構的螺旋和磨擦壓力機。
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