壓力加工特種壓力加工

工業(yè)的不斷發(fā)展，對壓力加工生產(chǎn)提出越來越高的要求，為此，在傳統(tǒng)成形工藝的基礎(chǔ)上逐漸完善和發(fā)展起來了所謂的精密成形工藝，如精密模鍛、擠壓、軋制和超塑性成形、高能高速成形等。

1、精密模鍛

精密模鍛是在普通模鍛設(shè)備上鍛制形狀復雜的高精度鍛件的一種模鍛工藝。如精密模鍛鍛傘齒輪，其齒形部分可直接鍛出而不必再經(jīng)切削加工。精密模鍛件尺寸精度可達IT12~IT15，表面粗糙度Ra值為1.6~3.2 μm。其工藝特點是需精確計算原始坯料尺寸，嚴格按坯料質(zhì)量下料，并在鍛前仔細清理坯料表面，采用少氧化無氧化加熱法并嚴格控制鍛造溫度和鍛模溫度，利用高精度的鍛模保i證鍛件精度。

2、擠壓

擠壓是將金屬坯料放人模具型腔內(nèi)，在一定的擠壓力和擠壓速度作用下，迫使金屬從型腔中擠出,以獲得所需尺寸和形狀的制品的塑性成形工藝，所獲制品稱為擠壓件。擠壓不僅被廣泛用于生產(chǎn)各種復雜截面型材，而且生產(chǎn)各種鍛件和零件。采用擠壓工藝不但可以提高金屬的塑性，生產(chǎn)出復雜截面形狀的擠壓件，而且可以提高擠壓件的精度，改善擠壓件的內(nèi)部組織和力學性能,提高生產(chǎn)率和節(jié)約材料等。因此，擠壓是一種先進的少或無切削加工的成形方法。

3、超塑性成形

利用金屬材料在特定條件下具有的超塑性進行壓力加工的方法稱為超塑性加工。所謂超塑性，一般是指材料在低的變形速度，一定的變形溫度和均勻的晶粒的條件下，其拉伸變形的伸長率超過100%的現(xiàn)象。凡具有能超過100%伸長率的材料，稱為超塑性材料。常用的超塑性成形材料有鋅合金、鋁合金、鈦合金及高溫合金。超塑性狀態(tài)下的金屬在變形過程中不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，變形抗力只有常態(tài)下幾分之一至幾十分之一。因此，此種金屬極易變形，可采用多種工藝方法制出復雜零件。

4、高能高速成形

高能高速成形是一種在極短時間內(nèi)釋放高能量而使金屬變形的成形方法。高能高速成形主要包括利用火藥爆炸產(chǎn)生化學能的爆炸成形、利用電能的水電成形和利用磁場力的電磁成形。 2100433B

1 優(yōu)點：

1、力學性能高：結(jié)構(gòu)致密，組織改善，性能提高，強、硬、韌度俱高。

2、節(jié)省金屬：少、無切削加工，材料利用率高。由于提高了金屬的力學性能，在同樣受力和工作條件下，可以縮小零件的截面尺寸，減輕重量，延長使用壽命。

3、生產(chǎn)效率高：多數(shù)壓力加工方法，特別是軋制、擠壓，金屬連續(xù)變形，且變形速度很高，所以生產(chǎn)率高。

4、可以獲得合理的流線分布（金屬塑變是固體體積轉(zhuǎn)移過程）。

2 缺點：

1、一般工藝表面質(zhì)量差（氧化）。

2、壓力加工與鑄造方法相比也有不足之處，由于在固態(tài)下成形，無法獲得截面形狀 ，故 不能成型形狀復雜件（相對）。

3、設(shè)備龐大、價格昂貴。

4、勞動條件差（強度大、噪音大）。

常見的壓力加工方式有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造和板料沖壓等，如圖《常見的壓力加工方式》所示：

壓力加工是固態(tài)下成形，具有力學性能好、材料浪費少、生產(chǎn)率高等優(yōu)點,但也存在加工成本高、成形困難、無法獲得內(nèi)腔復雜的零件等不足。

1、軋制：金屬坯料在兩個回轉(zhuǎn)軋輥的縫隙中受壓變形以獲得各種產(chǎn)品加工方法。靠摩擦力，坯料連續(xù)通過軋輥間隙而受壓變形。

主要產(chǎn)品：型材、圓鋼、方鋼、角鋼、鐵軌等。

2、鍛造：在鍛壓設(shè)備及工(模)具的作用下，使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。

3、擠壓：金屬坯料在擠壓模內(nèi)受壓被擠出?？锥冃渭庸し椒?。

4、拉拔：將金屬坯料被拉過拉拔模的模孔而變形的加工方法。

5、沖壓：金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生分離或成形。

6、旋壓：在坯料隨模具旋轉(zhuǎn)或旋壓工具繞坯料旋轉(zhuǎn)中，旋壓工具與坯料相對進給，從而使坯料受壓并產(chǎn)生連續(xù)、逐點的變形。

《壓力加工設(shè)備》是根據(jù)1990年冶金工業(yè)部、中國有色金屬工業(yè)總公司下達的1991～1995年冶金、有色高等院校教材出版規(guī)劃和本課程的教學大綱編寫的。書中包括軋鋼機械設(shè)備和擠壓、拉拔設(shè)備，以軋鋼機械設(shè)備為主，對擠壓、拉拔設(shè)備的結(jié)構(gòu)造型及主要參數(shù)作了簡要的介紹?！秹毫庸ぴO(shè)備》主要供金屬壓力加工專業(yè)軋鋼機械設(shè)備課程教學使用，也可作為從事軋鋼工作的工程技術(shù)人員的參考資料?？紤]到專業(yè)的性質(zhì)和培養(yǎng)目標，在保證設(shè)備結(jié)構(gòu)選型、主要零部件強度計算教學要求的前提下，著重突出設(shè)備主要參數(shù)的選擇，如板帶軋機剛度系數(shù)的選擇、四輥軋機軋輥尺寸的選擇、板帶軋機壓下裝置壓下速度與加速度的選擇、連軋機主減速器速比的選擇等，其中許多內(nèi)容是生產(chǎn)實際中急待解決的問題?！秹毫庸ぴO(shè)備》在內(nèi)容上具有一定的先進性和新穎性，具有明顯的壓力加工工藝專業(yè)的特征?！　秹毫庸ぴO(shè)備》由武漢鋼鐵學院熊及滋、西安建筑科技大學高萬庫和北京科技大學唐偉林編寫，熊及滋任主編。初稿完成后，邀請包頭鋼鐵學院蔡愉慈、鞍山鋼鐵學院孔之達進行了審稿，審稿者對書稿內(nèi)容提出了寶貴意見，謹致謝意。

鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹(LF)、硬質(zhì)(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種

1、金屬鑄錠的顯微組織一般都很粗大，經(jīng)過壓力加工后，能細化顯微組織，提高材料組織的致密性，從而提高了金屬的機械性能，能比鑄件承受更復雜、更苛刻的工作條件，例如承受更高載荷等，因此許多重要的承力零件度采用鍛件來制造。

2、由于壓力加工能直接使金屬坯料成為所需形狀和尺寸的零件，大大減少了后續(xù)的加工量，提高了生產(chǎn)效率，同時也因為強度、塑性等機械性能的提高而可以相對減少零件的截面尺寸和重量，從而節(jié)省了金屬材料，提高了材料的利用率。

3、有些零件形狀很復雜，往往難以采用一般的機械加工手段制成，但是可以通過模鍛來實現(xiàn)（特別是精密模鍛） 。