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鍛 壓 % W& M2 C1 \8 A. K& \: o2 _& J+ G8 C: `. Z0 w
鍛壓是鍛造和沖壓的合稱，是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力，使之產生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。
: K4 ^5 `6 H5 z5 o5 \7 L 在鍛造加工中，坯料整體發生明顯的塑性變形，有較大量的塑性流動；在沖壓加工中，坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形，其內部不出現較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件，也可用于加工某些非金屬，如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等。 0 T3 j- o# L$ E K S# M
鍛壓和冶金工業中的軋制、拔制等都屬于塑性加工，或稱壓力加工，但鍛壓主要用于生產金屬制件，而軋制、拔制等主要用于生產板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料。 0 c T7 m9 r8 a: Z/ [$ I
20世紀初期，隨著汽車開始大量生產，熱模鍛迅速發展，成為鍛造的主要工藝。20世紀中期，熱模鍛壓力機、平鍛機和無砧鍛錘逐漸取代了普通鍛錘，提高了生產率，減小了振動和噪聲。隨著鍛坯少無氧化加熱技術、高精度和高壽命模具、熱擠壓，成形軋制等新鍛造工藝和鍛造操作機、機械手以及自動鍛造生產線的發展，鍛造生產的效率和經濟效果不斷提高。
7 i8 p( m% M# e* n8 D( e* e5 X 冷鍛的出現先于熱鍛。早期的紅銅、金、銀薄片和硬幣都是冷鍛的。冷鍛在機械制造中的應用到20世紀方得到推廣，冷鐓、冷擠壓、徑向鍛造、擺動輾壓等相繼發展，逐漸形成能生產不需切削加工的精密制件的高效鍛造工藝。 ) |4 e2 j2 J9 L) C$ I( `: i
早期的沖壓只利用鏟、剪、沖頭、手錘、砧座等簡單工具，通過手工剪切、沖孔、鏟鑿、敲擊使金屬板材(主要是銅或銅合金板等)成形，從而制造鑼、鐃、鈸等樂器和罐類器具。隨著中、厚板材產量的增長和沖壓液壓機和機械壓力機的發展，沖壓加工也在19世紀中期開始機械化。
1 Y7 B$ h% X" D- N( Q: ^. Z 1905年美國開始生產成卷的熱連軋窄帶鋼，1926年開始生產寬帶鋼，以后又出現冷連軋帶鋼。同時，板、帶材產量增加，質量提高，成本降低。結合船舶、鐵路車輛、鍋爐、容器、汽車、制罐等生產的發展，沖壓已成為應用最廣泛的成形工藝之一。 - O) w) V: ~5 j* z# j) [+ g
鍛壓主要按成形方式和變形溫度進行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類；按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。 ; [! }$ n9 O5 W- j+ x
熱鍛壓是在金屬再結晶溫度以上進行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性，有利于提高工件的內在質量，使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力，降低所需鍛壓機械的噸位。但熱鍛壓工序多，工件精度差，表面不光潔，鍛件容易產生氧化、脫碳和燒損。 8 M# \% x/ M3 a4 j0 q8 q' }" s8 R
冷鍛壓是在低于金屬再結晶溫度下進行的鍛壓，通常所說的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓，而將在高于常溫、但又不超過再結晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高，表面較光潔而變形抗力不大。
) m4 x8 T2 d9 @1 Z9 V, y 在常溫下冷鍛壓成形的工件，其形狀和尺寸精度高，表面光潔，加工工序少，便于自動化生產。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷鍛時，因金屬的塑性低，變形時易產生開裂，變形抗力大，需要大噸位的鍛壓機械。
5 u0 x! h4 P& W+ z% y& ` 等溫鍛壓是在整個成形過程中坯料溫度保持恒定值。等溫鍛壓是為了充分利用某些金屬在等一溫度下所具有的高塑性，或是為了獲得特定的組織和性能。等溫鍛壓需要將模具和坯料一起保持恒溫，所需費用較高，僅用于特殊的鍛壓工藝，如超塑成形。
" W, j( b9 T: K( \% i+ K& U+ E# G% ^ 鍛壓可以改變金屬組織，提高金屬性能。鑄錠經過熱鍛壓后，原來的鑄態疏松、孔隙、微裂等被壓實或焊合；原來的枝狀結晶被打碎，使晶粒變細；同時改變原來的碳化物偏析和不均勻分布，使組織均勻，從而獲得內部密實、均勻、細微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經熱鍛變形后，金屬是纖維組織；經冷鍛變形后，金屬晶體呈有序性。 9 ?1 k7 w, k0 N7 j
鍛壓是使金屬進行塑性流動而制成所需形狀的工件。金屬受外力產生塑性流動后體積不變，而且金屬總是向阻力最小的部分流動。生產中，常根據這些規律控制工件形狀，實現鐓粗拔長、擴孔、彎曲、拉深等變形。 1 ]5 |8 Z Q+ i9 h+ P
鍛壓出的工件尺寸精確、有利于組織批量生產。模鍛、擠壓、沖壓等應用模具成形的尺寸精確、穩定。可采用高效鍛壓機械和自動鍛壓生產線，組織專業化大批量或大量生產。
) c8 D1 h( P* I' a/ C+ B. p 鍛壓的生產過程包括成形前的鍛坯下料、鍛坯加熱和預處理；成形后工件的熱處理、清理、校正和檢驗。常用的鍛壓機械有鍛錘、液壓機和機械壓力機。鍛錘具有較大的沖擊速度，利于金屬塑性流動，但會產生震動；液壓機用靜力鍛造，有利于鍛透金屬和改善組織，工作平穩，但生產率低；機械壓力機行程固定，易于實現機械化和自動化。 M! ^( N6 _! X) L) h
未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內在質量、發展精密鍛造和精密沖壓技術、研制生產率和自動化程度更高的鍛壓設備和鍛壓生產線、發展柔性鍛壓成形系統、發展新型鍛壓材料和鍛壓加工方法等方面發展。
. i$ I* J4 T$ [" `" q! y 提高鍛壓件的內在質量，主要是提高它們的機械性能(強度、塑性、韌性、疲勞強度)和可靠度。這需要更好地應用金屬塑性變形理論；應用內在質量更好的材料；正確進行鍛前加熱和鍛造熱處理；更嚴格和更廣泛地對鍛壓件進行無損探傷。 - C8 a! h! i, J3 C2 @+ v% r
少、無切削加工是機械工業提高材料利用率、提高勞動生產率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。鍛坯少、無氧化加熱，以及高硬、耐磨、長壽模具材料和表面處理方法的發展，將有利于精密鍛造、精密沖壓的擴大應用。 | 
發表于 2006-10-21 22:24:40
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