金属加工锻造是什么

金属加工锻造，作为一种传统的金属加工工艺，是指通过加热、塑性变形等手段，使金属材料的形状、尺寸和性能发生变化的过程。在机械制造、航空航天、汽车制造等行业中，金属加工锻造技术发挥着至关重要的作用。本文将从设备型号、工艺流程、案例分析等方面对金属加工锻造进行详细介绍。

一、设备型号详解

1. 锻锤：根据动力来源，可分为蒸汽锤、空气锤、电力锤等。其中，蒸汽锤适用于大型零件的锻造；空气锤适用于中小型零件的锻造；电力锤适用于精密锻造。

2. 锻压机：根据工作原理，可分为摆锤式、曲柄式、曲轴式等。摆锤式锻压机适用于锻造大型、重型零件；曲柄式锻压机适用于锻造中小型、精密零件；曲轴式锻压机适用于锻造薄壁、复杂形状的零件。

3. 锻炉：根据加热方式，可分为火焰炉、电阻炉、电弧炉等。火焰炉适用于锻造中、小型零件；电阻炉适用于锻造精密、薄壁零件；电弧炉适用于锻造大型、特殊合金零件。

二、工艺流程

1. 准备工作：根据零件图纸要求，确定锻造工艺参数，如加热温度、锻造温度、变形程度等。准备锻造模具、工具等。

2. 加热：将金属坯料放入炉内，加热至锻造温度。加热过程中，要控制好加热速度、保温时间和炉内气氛。

3. 锻造：将加热好的金属坯料放入模具中，利用锤击或压力使金属发生塑性变形，达到所需的形状和尺寸。

4. 退火：锻造完成后，对零件进行退火处理，以消除内应力，提高力学性能。

5. 精整：对退火后的零件进行机械加工，以达到图纸要求的精度和表面质量。

三、案例分析

1. 案例一：某航空发动机叶片锻造

问题：叶片在锻造过程中，局部出现裂纹。

分析：经过调查，发现裂纹产生原因是加热温度过高，导致金属内部组织发生变化，降低了材料的韧性。

解决方案：降低加热温度，采用分段加热的方式，控制好加热速度和保温时间。

2. 案例二：某汽车发动机曲轴锻造

问题：曲轴锻造后，表面出现凹坑。

分析：经过调查，发现凹坑产生原因是模具表面磨损严重，导致金属流动不均匀。

解决方案：更换新的模具，并加强模具的维护保养。

3. 案例三：某机械加工厂齿轮锻造

问题：齿轮锻造后，齿面出现划痕。

分析：经过调查，发现划痕产生原因是锻造过程中，模具表面有油污，导致金属流动受阻。

解决方案：加强模具的清洁工作，确保模具表面干净。

4. 案例四：某钢铁厂棒材锻造

问题：棒材锻造后，表面出现裂纹。

分析：经过调查，发现裂纹产生原因是加热过程中，炉内气氛不稳定，导致金属氧化。

解决方案：优化炉内气氛，采用保护性气体加热。

5. 案例五：某模具制造厂模具锻造

问题：模具锻造后，表面出现凹坑。

分析：经过调查，发现凹坑产生原因是锻造过程中，模具冷却速度过快，导致金属收缩不均匀。

解决方案：调整模具冷却速度，采用分段冷却的方式，确保模具表面质量。

四、常见问题问答

1. 金属加工锻造过程中，如何控制加热温度？

答：根据零件材料、形状、尺寸等因素，制定合理的加热温度。加热过程中，要严格控制加热速度和保温时间，确保金属组织均匀。

2. 锻造过程中，如何防止模具磨损？

答：加强模具的维护保养，定期检查模具表面磨损情况。在锻造过程中，注意控制压力和速度，避免对模具造成过度磨损。

3. 锻造后，如何消除内应力？

答：对锻造后的零件进行退火处理，消除内应力，提高力学性能。

4. 锻造过程中，如何防止金属氧化？

答：采用保护性气体加热，优化炉内气氛，减少金属氧化。

5. 锻造过程中，如何提高零件的精度？

答：选用合适的模具，严格控制锻造过程中的压力和速度，并对锻造后的零件进行精整加工。