中间部分,热量不能及时传递,使铸态组织破裂再结晶,提高了变形程度。 四周部分,由于模具下压,使得坯料横向面积增大,金属流动向四侧。四周受到
轴向压应力,切向拉应力,更加容易形变。当达到某以程度时,由于金属强度问题, 导致侧向开裂。
根据研究表明一般高径比为 0。~3,当高径比大于 3,会出现失稳,导致坯料弯曲。
镦粗时的注意事项:
(1) 镦粗毛坯满足高径比要求;
(2) 坯料端面平整与轴心线垂直;
(3) 镦粗时应将毛坯加热到允许的最高温度,节省镦粗所需压力;
(4) 设备应能适应毛坯高度;
(5) 镦粗低塑性材料时可以采取一些措施防止裂纹。
1。1。2 镦粗的裂纹与防治
镦粗是一般自由锻造中常见的一种形式,在自由锻造的过程中, 平砧徽粗是应用 最广泛的基本工序之一, 在实际生产中对于一些塑性不高的材料容易产生纵向或呈 4
50 方向的裂纹[4]。 金属在变形过程,中间部分的材料向两端流动,两端金属产生径向压应力,并在
切向方向有向上的拉应力,如果材料的塑性比较低,容易出现裂纹。 防止裂纹的方法:
(1) 将镦粗用的工具进行预热,减少金属坯料与模具的摩擦;
(2) 使用润滑剂,起到了润滑的作用,减少摩擦;
(3) 叠镦法,通过将几个制件堆叠起来,镦粗后将制件翻转,重复这两个步骤, 直到都成为圆柱形为止;
(4) 套环镦粗,减小材料流动时的径向压应力,消除切向拉应力;
(5) 使用软金属垫镦粗[5],它的原理是提高金属坯料顶端与底端的材料流动性, 使材料变形时不受到阻碍作用;
(6) 可以对金属坯料进行预处理,让它的侧面向内部凹进去,在镦粗的时候可以 增大材料的变形程度。
1。2 镦粗的现状及未来
如今,随着经济的飞速发张,制造业也突飞猛进。塑性力学发展的很快,体系也 渐渐的完善,但是锻造业在工艺理论和成型技术方面还是存在很多的不足,需要我们 不断探索和改进。周开华教授提出了局部加热镦粗法制造复杂零件的先进工艺[6]。王 连东副教授提出了圆柱体平板镦粗的刚塑性力学模型的理论和静水应力力学模型的 切应力理论,并且通过反复的模拟实验,提出了广义滑移线法,使得几乎所有的 2 维以及对称塑性问题得到解决,并且慢慢扩展了主应力发和力学分块法[7-8]。 锻造业和铸造业相比后者很大的发展前景与优势。锻造可以使使用简单的工具,
快速的制造出要求的零件,十分适合不缺劳动力的中国。为解决局部徽粗锻件的大批 生产,目前已经有了专用的锻压设备[9]。现在的锻造已经慢慢从手工锻造,过渡到了 机械锻造了,解决了锻造的精度问题,相信用不了多久,锻造可以跻身工业第一的行 业。锻造可以分为四大类,自由锻,模锻,碾环和特种锻造。每个大类之中,还延伸 出许多小类。自由锻造有很多工序,如拔长、冲孔、镦粗、扭转、错移、弯曲、切割 及锻接等,镦粗就是其中之一。
镦粗在各个领域的作用也日益突出 。在土建工程中,粗直径钢筋连接对建筑构 架产生了深远的影响。1999 年,建筑部门大力推行镦粗直螺纹钢筋连接技术的发展。 这一粗直径钢筋的连接技术具有接头强度高、与母材等强、连接速度快、性能稳定、 应用范围广、操作方便、用料省等特点;对提高建筑工程质量、节约材料、提高施工速 度具有重要意义[10]。钢筋直螺纹接头的工艺流程为,下料、液压镦粗、螺纹攻丝、安 装保护套、做好记号、分类识别、安装。在过程中,需要多次检验,对质量的要求是 否严格。