1、鍛造的種類

     一、根據變形溫度分類：

　　鋼的開始再結晶（jīng）溫度約為727℃，但普遍采用800℃作（zuò）為劃分線，高於800℃的是熱鍛；在300～800℃之（zhī）間稱為溫鍛（duàn）或半熱（rè）鍛。

    二、根據坯料分類：

　　根據坯（pī）料的移動方式，鍛造（zào）可分為自由（yóu）鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。

　　1）.自由鍛。利用衝擊力或壓力使金屬在上下兩個抵鐵（砧塊（kuài））間產生變形以獲得所需鍛件（jiàn），主要有（yǒu）手工鍛造和機械鍛造（zào）兩種。

　　2）.模（mó）鍛。模鍛又分（fèn）為開式模鍛和閉式模鍛．金屬坯料在具有一（yī）定形狀的鍛模膛（táng）內受壓變形而（ér）獲得鍛（duàn）件，又（yòu）可分為冷鐓、輥鍛、徑向鍛造和擠壓等等。

　　3）.閉式模鍛和閉式鐓鍛由於沒有飛（fēi）邊，材料的利（lì）用率就高。用一道工序或幾道（dào）工序（xù）就可能（néng）完成（chéng）複（fù）雜鍛件的精加工（gōng）。由於沒有飛邊，鍛件的受力麵積就減少，所需要的荷（hé）載也減少。但是，應（yīng）注意不能使坯料完（wán）全受到限製（zhì），為此要嚴（yán）格控製坯料的體積（jī），控製鍛模的相對位置和對鍛件進行測量，努力減少鍛（duàn）模的磨損。

    三、根據鍛模的運動方式分（fèn）類（lèi）：

    根據鍛模的運動方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛（duàn）、楔橫軋、輾環和斜軋等方式。擺輾（niǎn）、擺旋鍛和輾環（huán）也（yě）可（kě）用精鍛加工。為了提高材料的利用率，輥（gǔn）鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序（xù）加工（gōng）。與自由鍛一樣的旋轉鍛造也是局（jú）部成形的，它的（de）優點是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可（kě）實現形成。包括自由鍛在內的這（zhè）種鍛造方式，加工（gōng）時材料（liào）從模（mó）具麵附近向（xiàng）自由表麵（miàn）擴展，因（yīn）此，很難保證精度，所以（yǐ），將鍛模的運動方向和旋鍛工序用計算機控製，就可用較低的鍛造力獲得形狀複雜、精度高的產品,例（lì）如生（shēng）產品（pǐn）種多（duō）、尺寸大的汽輪機葉片等鍛件。鍛（duàn）造設備的模具運動與自由度是不一致的，根據下死點變形限製特點，鍛造設備可分（fèn）為下述四種形式：

　　1）.限製（zhì）鍛造力形式：油壓直接驅動滑（huá）塊的油壓機（jī）。

　　2）.準衝程限製方式（shì）：油壓驅動曲柄連杆機構的油壓機。

　　3）.衝程限製方式：曲柄、連杆和楔機構驅（qū）動滑（huá）塊的機械式壓力機。

　　4）.能量限製方式：利用螺旋機構的螺旋和磨擦壓力機。

    重型航空模鍛液（yè）壓機進行熱試為了獲得高的精度應注意防止下死點處過載（zǎi），控製速度（dù）和模具位（wèi）置。因為這（zhè）些都會對鍛（duàn）件公差、形狀精度和鍛模壽命有（yǒu）影響。另外，為了（le）保持精度，還應注意調整（zhěng）滑塊導軌間隙（xì）、保（bǎo）證剛度，調整下死點和利用補助傳動裝置等措施。

　　還有滑塊垂（chuí）直和水平運動(用於細長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產的零件鍛造（zào）)方式之分，利用補償裝置可順利鍛造出首個大型盤類件產品以增（zēng）加其（qí）它（tā）方向的運動。上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣，這些（xiē）因素也是（shì）影（yǐng）響自動化水平的因素。

 

    2、鍛造的重要性

    鍛造生（shēng）產是機械製造（zào）工業中提供機械零件毛坯的主要加（jiā）工方法之一。通過鍛造，不僅可以得（dé）到機械零件的形狀，而且能改（gǎi）善金屬內部組織，提高金屬的機（jī）械性能（néng）和物理性能。一般對受力大、要求高（gāo）的重要機械零件（jiàn），大多采用（yòng）鍛造生產方法製造。如汽輪發電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環（huán）、大型水（shuǐ）壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、內（nèi）燃機曲軸、連杆、齒輪、軸承、以及（jí）國防（fáng）工業方麵的火炮等重要零件，均采用（yòng）鍛造生產。

    因（yīn）此，鍛造生產廣泛的（de）應（yīng）用於冶金、礦山、汽車（chē）、拖拉機、收獲機械、石油（yóu）、化工、航空、航天、兵（bīng）器等（děng）工業部門，就是在日常生活中，鍛造生產亦具有重要位置。從某種意義上說，鍛件的年產量，模（mó）鍛件在鍛件總產量中所占的比例，以（yǐ）及鍛造設備大小和擁有量等指標，在一定程度上反映了一個國家的工業水（shuǐ）平。

    3、鍛造用材

　　鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦（tài）等（děng）及其合（hé）金（jīn）。材料的原始狀態有棒（bàng）料、鑄錠、金屬粉末和（hé）液態金屬。金屬在變形前的（de）橫（héng）斷（duàn）麵積與變形後的橫斷（duàn）麵積之（zhī）比（bǐ）稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加（jiā）熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫（wēn）度和終鍛溫度（dù）、合理的變形量及變形速度（dù）對提（tí）高產品質（zhì）量、降低成（chéng）本有很大（dà）關係。

　　一般的中小（xiǎo）型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機械性能（néng）均勻（yún）、良好，形狀和尺寸準確，表麵質量好，便於組織批量生產。隻要合理控（kòng）製加熱溫度和變形（xíng）條（tiáo）件（jiàn），不需要大的鍛造變形就能鍛出（chū）性能優良的鍛件。鑄（zhù）錠僅用於大型鍛（duàn）件。鑄錠（dìng）是鑄態組織，有較大（dà）的柱狀晶和疏鬆的中心。因此（cǐ）必須通過大的塑性變形，將柱（zhù）狀晶破碎為細晶粒，將疏鬆壓實，才能獲得優良的金屬組織和機械性能。

　　經壓製和燒結成（chéng）的粉末冶金預製坯，在熱態下經無飛邊模鍛可製成粉末鍛件。鍛件粉末（mò）接（jiē）近於一般（bān）模鍛件的（de）密（mì）度（dù），具有良好的機械性能，並且（qiě）精度高，可減少後續的切削加工。粉（fěn）末鍛件（jiàn）內部組織均勻，沒（méi）有偏析（xī），可用於製造小型齒輪等工件。但（dàn）粉末的價（jià）格遠高於一般棒材的價格，在生產中的應用受到一定限製。對澆注在模膛的液態金屬施（shī）加靜壓力（lì），使其在壓力作用（yòng）下凝固、結晶、流動、塑性變形和成形（xíng），就可獲得所需（xū）形（xíng）狀和性能的模鍛（duàn）件。液態金屬（shǔ）模鍛是（shì）介於壓鑄和模鍛間的成形方法，特別適用於一般模鍛難於（yú）成形的複（fù）雜薄（báo）壁件。

　　鍛（duàn）造用料除了通常的材（cái）料，如各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂（měi）、銅（tóng）、鈦等及（jí）其合金（jīn）之外，鐵基高溫合金，鎳基高溫合金，鈷基高溫合金的變（biàn）形合金也采用鍛造或軋製方式（shì）完（wán）成，隻是這些合（hé）金由於其塑性區相對（duì）較窄（zhǎi），所以鍛造難度（dù）會相（xiàng）對較大，不同材料的（de）加熱溫度，開鍛（duàn）溫度與（yǔ）終鍛溫度都有嚴格的要求。

 

    4、鍛造工藝流程

　　不同的鍛造（zào）方（fāng）法有不同（tóng）的流程，其（qí）中以熱模鍛的工藝流程（chéng）最長（zhǎng），一般順序為：鍛坯下料；鍛坯加（jiā）熱（rè）；輥鍛備坯；模鍛成形；切邊（biān）；衝孔；矯正；中間檢驗，檢驗鍛件的尺寸和表麵缺（quē）陷；鍛件熱處理，用以消除（chú）鍛造（zào）應力，改善金屬切削性能；清理，主要是去除（chú）表麵氧化皮；矯正（zhèng）；檢查，一般鍛件要經過外觀和硬度檢查，重要鍛件還要經過化學成分分析、機械性能、殘餘應力等檢驗和無損探傷。

    5、鍛件特點：

　　與（yǔ）鑄件相（xiàng）比，金屬經過鍛造加工後能改善其組織結構和力學性能。鑄造組織經過鍛造方（fāng）法熱加工變（biàn）形後由於金屬的變形和再結晶，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變為晶粒較細、大小均勻的等軸再結晶組織（zhī），使鋼錠內原有的偏析、疏鬆、氣孔、夾渣等壓實和焊合，其組織變得更（gèng）加緊密，提高了（le）金屬的塑性和力學性能。鑄件的力學性能低於（yú）同材（cái）質的鍛件力（lì）學性能。此外，鍛造加工能保證金屬（shǔ）纖維組織的連續性，使（shǐ）鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力（lì）學性能與長的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工藝生產的鍛件，都是鑄件所無法比擬的鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮（suō）力的物件。這種（zhǒng）力量典（diǎn）型的通過使用鐵錘或壓力來（lái）實現（xiàn）。鑄件過程建造（zào）了精致的顆粒結構，並改進了金屬的物理屬性。在零部（bù）件的現實使用中，一個正確的設計能使顆粒（lì）流在主壓力的方向。鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態（tài）金屬，用（yòng）澆注、壓射（shè）、吸入或（huò）其（qí）它澆鑄方法注入預先準（zhǔn）備好的（de）鑄（zhù）型中，冷卻後經落砂、清理和後（hòu）處理等，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能（néng）的物件。

 

    6、鍛造過程注意事項：

　　1）.鍛造加工（gōng）過（guò）程包括（kuò）：將材料切割成所需尺寸、加熱、鍛造、熱處理、清理和檢驗。在小（xiǎo）型人工鍛造（zào）中，所有這些操作都（dōu）由數（shù）名鍛工上手和下手在狹小（xiǎo）場所內進行。他們（men）都暴露於相（xiàng）同的有害環境和職業性危害中；在大型鍛造車間，危害隨工（gōng）作崗位的不同而各異。工作條件盡管（guǎn）工作條（tiáo）件因鍛造形（xíng）式不同而各（gè）異，但具有某些共同特點：中等強度的（de）體力勞動，幹熱的（de）小氣候環境，產生噪聲和（hé）振動，空氣（qì）受煙霧汙染。

　　2）.工人們同（tóng）時暴露於高溫（wēn）空氣和（hé）熱輻射下，導致熱（rè）量在體內積累，熱量加上代謝的熱量，會造成散熱失調和病理變化。8小時勞（láo）動（dòng）的（de）排汗量將隨小氣體環境、體力消（xiāo）耗以及熱適應性（xìng）程度的不同而異一般在1.5~5升之間，或甚至更高。在較小鍛造車間或離熱源較遠處，貝哈（hā）二氏熱（rè）應激指數通常為55~95；但在大型鍛造車（chē）間，靠近加熱（rè）爐或落（luò）錘機的工作點可能高達150~190。易（yì）引起缺鹽和（hé）熱痙攣。在寒冷季節，暴露於小氣候環境的（de）變化中可能在一定程度上促進（jìn）其適應性，但迅速而過（guò）於頻繁的變化，可能構成對（duì）健康的危害。

　　大氣汙染:作場所的空氣中可能含有煙塵（chén）、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫，或者還含有丙烯醛，其濃度取決於（yú）加熱爐燃料的種類和所含雜（zá）質，以（yǐ）及（jí）燃燒效率、氣流和通風狀況。噪聲和振動:型鍛錘必然會產生低（dī）頻率噪聲和振動，但也可能有一定的高頻成分，其聲壓級在95~115分貝之（zhī）間（jiān）。工作人員暴露於鍛造振動中，可能造成氣質性和功能性失調，會降低工作能（néng）力和影響（xiǎng）安全。

 

　  7、鍛造生產危險因素及主要（yào）原因

　　一、在鍛造生（shēng）產中（zhōng），易發生的外傷事故，按其原因可分為三種：

        機械傷——工具或工件直接造成的刮傷（shāng）、碰傷（shāng）；燙傷；電觸傷。

　　二、從安全技術勞動保護的角度來看，鍛造（zào）車間（jiān）的特點是：

　　1）.鍛（duàn）造生（shēng）產是在金屬（shǔ）灼熱的狀態下進行的（如低碳鋼鍛（duàn）造溫度範圍在1250~750℃之間），由（yóu）於有大量的手工勞動，稍（shāo）不小（xiǎo）心就可（kě）能發（fā）生灼（zhuó）傷。

　　2）.鍛（duàn）造車間裏的加熱爐和灼熱的鋼錠（dìng）、毛坯及鍛件不斷地發散出大量的輻射熱（鍛件在鍛壓終了時，仍然具有相當高的溫度（dù）），工人經常受到熱輻射的侵害。

　　3）.鍛造車間的加熱爐在燃燒過程（chéng）中產生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響衛生，還（hái）降低了車間內的能見度（對於燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更（gèng）為嚴重），因而也可能會引起工傷事故。

　　4）.鍛造生產所（suǒ）使用的設備（bèi）如空（kōng）氣錘、蒸汽錘、摩擦（cā）壓力機（jī）等，工作時（shí）發出的都是（shì）衝擊力。設備在承（chéng）受這（zhè）種衝擊載荷時，本身容易突然損壞（如鍛錘活塞杆的突然折斷），而造成嚴（yán）重的傷害事故（gù）。

　　壓力機（如水壓（yā）機、曲柄熱模鍛壓力機、平鍛機、精壓機）剪床（chuáng）等，在（zài）工作時（shí），衝擊性雖然較小，但設備的突然損壞等（děng）情況（kuàng）也時有發（fā）生，操作者（zhě）往往猝不及防（fáng），也有可能導致工傷事故。

　　5）.鍛造設備在工作中的作用力是很大的，如曲柄壓力機、拉伸鍛壓機和水壓機這（zhè）類鍛壓設（shè）備，它們（men）的工作條件雖較平穩，但其工作部件所發生的力量卻是很大的，如我國已製造和使用了（le）12000t的鍛造水壓（yā）機（jī）。就（jiù）是常見的100~150t的（de）壓力機，所（suǒ）發出的力量（liàng）已是夠大的了。如果模子安裝或（huò）操作時稍有不正確，大部分的作用力就不是作用在工件上，而是作用（yòng）在模子、工具或設備本身的部件（jiàn）上了。這樣，某種安裝調整上的錯誤或工具操作的（de）不當，就可能引起機件的損壞以及其他嚴重的設備（bèi）或（huò）人身事（shì）故（gù）。

　　6）.鍛（duàn）工的工具和輔助工具，特別（bié）是手鍛和自（zì）由鍛的工具、夾鉗等名（míng）目繁多，這些工具都是一起放在（zài）工作地點的。在工作中，工具（jù）的（de）更（gèng）換非常頻繁，存放（fàng）往往又是雜亂的，這（zhè）就必然增加對這些工具檢查的困難，當鍛造中需（xū）用某一工具而時常又不（bú）能迅速找到時，有時會“湊合”使用類似的工具，為此往往會造成工傷事故。

　　7）.由於鍛造車間設備在運行中發生的噪聲和震（zhèn）動，使工作地點嘈雜不堪入（rù）耳，影響人的聽覺和神經係統，分散了注意力，因（yīn）而增加了發生事故的可能性。

 

　　三、 鍛造車間工傷事故的原因分析

　　1）.需要防護的地區（qū）、設備缺乏防護裝置和（hé）安全（quán）裝置。

　　2）.設備上的防護裝置不完善，或未使用。

　　3）.生產設備本身有缺陷或毛病。

　　4）.設（shè）備或工具損壞及工作條件不適當。

　　5）.鍛模和鐵砧（zhēn）有毛病。

　　6）.工作（zuò）場地組織和管理上（shàng）的混亂。

　　7）.工藝操作方法及修（xiū）理的輔助工作做得不適當。

　  8）.個人防護用具如防護眼鏡有毛病，工作（zuò）服和工作鞋不符（fú）合工作（zuò）條件。

　　9）.幾個人共同進（jìn）行一項（xiàng）作業時，互（hù）相配合（hé）不協調（diào）。

　　10）.缺乏技術教育和（hé）安全知識，以致（zhì）采用了不正確的步驟和方法。

 

　   8、行業分析

　　中國鍛造行業是在引（yǐn）進、消化、吸收國外技術的基（jī）礎上發展起來的，經過多年的（de）技術發展與改（gǎi）造，行業中（zhōng）領先企業的技術水平（píng），包括工藝設計、鍛造技術（shù）、熱處理技術、機（jī）加（jiā）工技術（shù）、產品檢測（cè）等方麵均有了較大提（tí）高。

　　（1）工藝設計

　　先進廠家普遍采用了熱加工計算機模擬技術、計算機（jī）輔助工藝設計以及虛技術，提高了工藝設計水平（píng）和產品製造能力。引入並應（yīng）用DATAFOR、GEMARC/AUTOFORGE、DEFORM、LARSTRAN/SHAPE和THERMOCAL等模擬程序，實現計算機設計和熱加工的過程控製。

　　（2）鍛造技術

　　　40MN及以上的水壓機多數配備了100-400t.m主鍛造操作（zuò）機和20-40t.m的輔助（zhù）操作機（jī），相當數量的操作機采用計算機控製，實現了鍛件鍛造（zào）過程的綜合控製，使（shǐ）鍛造精（jīng）度可控製在±3mm，鍛件的在（zài）線測（cè）量采用激光尺寸測量裝置。

　　（3）熱處（chù）理技術

　　重點在於提（tí）高產品質量、提高（gāo）熱處理效率以及節約能源、保護環境（jìng）等。如采用計算機控（kòng）製加熱爐和熱處理爐的加熱過程，控製燒嘴實現（xiàn）自（zì）動調節燃燒、調節爐（lú）溫、自動點火及（jí）加熱參數管理；餘熱利用、熱處理爐配（pèi）備再生燃燒室等；采（cǎi）用具有低汙染能力（lì）和能夠有效控製冷（lěng）卻的聚合（hé）物（wù）淬火油槽，各種水（shuǐ）性淬火介質逐漸取代傳統的淬火油等。

　　（4）機加工技術

　 行業內數控機床（chuáng）的比例逐步提高，部分行業內企（qǐ）業設有加工中心，根據不同類型的產品配備了專有的加工機械，如五坐標加工中心、葉片加工機、軋輥磨、軋輥車床等。

　　（5）質量保障措施（shī）

　　 國內部分企業已（yǐ）配備最新的檢測儀表和測試技術（shù），采用（yòng）計算機控製數據處理的（de）現代自動化超聲波探傷檢測係統，采用各種專用的自動超聲波（bō）探傷（shāng）係統（tǒng），完成各種質量體係的認證等。高速重載齒輪鍛件產品的關鍵生產技術（shù）不（bú）斷被攻克（kè），並在（zài）此基礎上實（shí）現了產業化生（shēng）產。在引進國外先進生產技（jì）術和關鍵設備的基（jī）礎（chǔ）上，中國已能自己設計和製造高速重載齒輪鍛件（jiàn）的生產裝備，這些裝備已接近（jìn）國際先進（jìn）水平，技術和裝備水平的提（tí）升有力的促進了國內鍛造行業的發展。