锻压的分类及特性

锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类；按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压和等温锻压等。热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。当加工工件大、厚，材料强度高、塑性低时（如特厚板的滚弯、高碳钢棒的拔长等），都采用热锻压。当金属（如铅、锡、锌、铜、铝等）有足够的塑性和变形量不大（如在大多数冲压加工中）时，或变形总量大而所用的锻压工艺（如挤压、径向锻造等）有利于金属的塑性变形时,常不采用热锻压，而改用冷锻压。为使一次加热完成尽量多的锻压工作量，热锻压的始锻温度与终锻温度间的温度区间应尽可能大。但始锻温度过高会引起金属晶粒生长过大而形成过热现象，会降低锻压件质量。温度接近金属熔点时则会发生晶间低熔点物质熔化和晶间氧化，形成过烧。过烧的坯料在锻压时往往碎裂。一般采用的热锻压温度为:碳素钢800～1250℃；合金结构钢850～1150℃；高速钢900～1100℃；常用的铝合金 380～500℃；钛合金850～1000℃；黄铜700～900℃。冷锻压是在低于金属再结晶温度下进行的锻压，通常所说的冷锻压多专指在常温下的锻压，而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高，表面较光洁而变形抗力不大。在常温下冷锻压成形的工件，其形状和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少，便于自动化生产。许多冷锻、冷冲压件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷锻时，因金属的塑性低，变形时易产生开裂，变形抗力大，需要大吨位的锻压机械。温锻压将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。将金属预先加热，加热温度较热锻压低许多。温锻压的精度较高，表面较光洁而变形抗力不大。等温锻压是在整个成形过程中坯料温度保持恒定值。等温锻压是为了充分利用某些金属在等一温度下所具有的高塑性，或是为了获得特定的组织和性能。等温锻压需要将模具和坯料一起保持恒温，所需费用较高，仅用于特殊的锻压工艺，如超塑成形。特性锻压的特点是：锻压可以改变金属组织，提高金属性能。铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。锻件经热锻变形后，金属是纤维组织；经冷锻变形后，金属晶体呈有序性。锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。金属受外力产生塑性流动后体积不变，而且金属总是向阻力**小的部分流动。生产中，常根据这些规律控制工件形状，实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。锻压出的工件尺寸**、有利于组织批量生产。模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸**、稳定。可采用高效锻压机械和自动锻压生产线，组织专业化大批量或大量生产。锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热和预处理；成形后工件的热处理、清理、校正和检验。常用的锻压机械有锻锤、液压机和机械压力机。锻锤具有较大的冲击速度，利于金属塑性流动，但会产生震动；液压机用静力锻造，有利于锻透金属和改善组织，工作平稳，但生产率低；机械压力机行程固定，易于实现机械化和自动化。未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、研制生产率和自动化程度更高的锻压设备和锻压生产线、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和锻压加工方法等方面发展。提高锻压件的内在质量，主要是提高它们的机械性能(强度、塑性、韧性、疲劳强度)和可靠度。这需要更好地应用金属塑性变形理论；应用内在质量更好的材料；正确进行锻前加热和锻造热处理；更严格和更广泛地对锻压件进行无损探伤。少、无切削加工是机械工业提高材料利用率、提高劳动生产率和降低能源消耗的**重要的措施和方向。锻坯少、无氧化加热，以及高硬、耐磨、长寿模具材料和表面处理方法的发展，将有利于精密锻造、精密冲压的扩大应用。