在機械鍛件鍛造過程中,由于鍛造結構的不同特點,相應的模鍛方法也不同。模鍛通常有兩種成形方法,鎖緊和壓制,它們決定了鍛造特征截面的金屬流動趨勢和方向。但它們都遵循較小陽力定律;也就是說,當金屬在外力作用下發生塑性變形時,金屬顆粒將沿阻力較小的方向流動。通常,鐓粗成形結果越佳,金屬流動均勻,缺陷越少。其中,鐓粗變形抗力較小,壓制變形抗力較大。通常,金屬沿著鍛件的中性面流動,以及金屬流動的平面和方向。以下簡要分析了短軸旋轉體(餅狀體)和長軸鍛件的金屬平面流動。
?。?)短軸類(餅類):
短軸旋轉鍛件的金屬以軸為中心沿徑向對稱流動,環形截面的金屬流動。對于一個圓,它從圓心向外流動和擴散;對于環,它對稱地流向內部和外部,這種變形特征稱為軸對稱變形模式。
?。?)長軸類:
長軸金屬流動:在機械鍛件兩端,格外是大端,具有軸對稱變形特征,而在桿力下,金屬流動垂直偏離軸方向。因此,可以看出,金屬不沿軸方向流動,而只在垂直于軸的平面內向內和向外流動。這種流動特性稱為平面變形模式。
兩種變形模式之間的差異:
對于軸對稱變形和平面變形,主要區別在于:軸對稱變形是變形前后體積保持不變,即對于干燥截面,當金屬向外流動時,橫截面積減小,而向內流動的橫截面積增大;當平面變形時,橫截面積在變形前后保持不變。長軸鍛件的填充方法通常為:橢圓截面→圓形截面;橢圓截面-矩形截面;矩形截面I形截面。
然而,對于一些復雜鍛件,格外是具有高加強筋的薄壁和突出零件,它們需要通過沖壓成形。金屬流是通過擠壓模具壁將金屬壓入高筋,以填充筋。與鐓粗成形方法相比,沖壓過程中金屬流動不是相當平穩,有時會出現不均勻的通流和湍流現象。以上情況是通過成形方法確定金屬流動趨勢,即先確定成形方法的鍛造特征,然后確定金屬流動的鍛造特征;相反,如果我們先分析并確定鍛造特征的金屬流動趨勢和方向,然后根據金屬流動確定鍛造特征的模鍛方法,即終端確定是鐓粗成形還是沖壓成形。因此,在模鍛之前分析機械鍛件的金屬流動特性顯得尤為重要和關鍵。
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