制訂變形工藝的內(nèi)容包括:確定鍛件成形必需的幕本工序、輔助工序和修整工序,決定工序順序,設(shè)計工序尺寸等。
制訂變形工藝是編制自由鍛工藝規(guī)程最重要的部分。由于考慮的因素較多,如鍛件技術(shù)要求、工人操作經(jīng)驗、生產(chǎn)管理水平、車間設(shè)備條件、工具輔具情況、坯料供應(yīng)狀態(tài)、生產(chǎn)批量大小等,所以,也是難度較大的部分。
各類鍛件變形工序的選擇,可根據(jù)鍛件的形狀、尺寸和技術(shù)要求,結(jié)合各鍛造工序的變形特點,參考有關(guān)典型工藝具體確定。
對于餅塊類鍛件的變形工藝,一般均以鐓粗成形。當鍛件帶有凸肩時,可以根據(jù)凸肩尺寸,選取墊環(huán)鐓粗或局部鐓粗。如鍛件的孔可沖出,還需采取沖孔工序。
對于軸桿類鍛件的變形工藝,主要采用拔長工序。當坯料直接拔長不能滿足鍛比時,或鍛件要求橫向機械性能較高時,以及鍛件帶有臺階尺寸相差較大的法蘭時,則應(yīng)采用鐓粗-拔長變形工藝。
對于空心類鍛件的變形工藝,一般均需鐓粗、沖孔。有的稍加修整便可達到鍛件尺寸,有的需要擴孔擴大其內(nèi)徑及外徑,有的還需芯軸拔長以增加其長度。至于采取那種變形工藝方案,這將取決鍛件幾何尺寸關(guān)系。空心鍛件的主要尺寸是外徑、內(nèi)徑和高度。編制空心鍛件變形工藝時,根據(jù)鍛件的具體尺寸關(guān)系。必須指出,上述選擇空心鍛件工藝方案的圖線,都是在一定生產(chǎn)條件下的經(jīng)驗總結(jié),因此均具有局限性,使用時應(yīng)如以分析。
工序尺寸設(shè)計和工序選擇是同時進行的,在確定工序尺寸時應(yīng)注意下列各點:
1.工序尺寸必須符合各工序的規(guī)則,例如鐓粗時坯料高徑比應(yīng)小于2.5~3。
2.必須估計到各工序變形時坯料尺寸的變化,例如沖孔時坯料高度有所減小,擴孔時坯料高度要有增加等。
3.應(yīng)保證鍛件各個部分有適當?shù)捏w積,如拔長采用壓痕或壓肩進行分段時。
4.在鍛造最后進行精整時要有一定的修整留量,例如在壓痕、壓肩、錯移、沖孔等工序坯料產(chǎn)生拉縮現(xiàn)象,因此在中間工序應(yīng)留有適當?shù)男拚袅俊?/span>
5.多火鍛造大型鍛件時,應(yīng)注意中間各火次加熱的可能性。
6.對長度方向尺寸要求準確的長軸鍛件,在沒計工序尺寸時,要考慮到修整時長度尺寸會略有伸長。
鍛比是鍛件在鍛造成形時變形程度的一種表示方法,鍛比大小反映了鍛造對鍛件組織和機械性能的影響。一般規(guī)律是,鍛造過程隨著鍛比增大,由于內(nèi)部孔隙焊合、鑄態(tài)樹枝晶被打碎、鍛件的縱向和橫向機械性能均得到明顯提高。當鍛比超過一定數(shù)值后,由于形成纖維組織,橫向機械性能(塑性、韌性)急劇下降,導致鍛件出現(xiàn)各向異性。可見,鍛比是衡量鍛件質(zhì)量的一個重要指標。鍛比過小,鍛件就達不到性能要求;鍛比過大,不但增加了鍛造工作量,并且還會引起各向異性。因此,在制訂鍛造工藝規(guī)程時,應(yīng)合埋的選取鍛比大小。
用鋼材鍛制的鍛件(萊氏體鋼鍛件除外),由于鋼材經(jīng)過了大變形的鍛或軋,其組織與性能均已得到改善,一般不需考慮鍛比;用鋼錠(包括有色金屬鑄錠)鍛制的大型鍛件,就必需考慮鍛比。零件技術(shù)條件提出了鍛比要求,即以技術(shù)條件要求選取鍛件鍛比;如零件的技術(shù)條件沒有規(guī)定鍛比,則應(yīng)根據(jù)材料化學成分、零件受力情況、以及所用鋼讓大小等因素,綜合權(quán)衡利弊擇優(yōu)選取。