锻造工作中的三个基本原理

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锻造工作中的三个基本原理

张秀如

1、体积不变原理
        锻工在锻造每种锻件时，首先要算料，以锻件在锻造时所用的重量和火耗进行下料。（算料的基本公式G＝ρV   G－坯料的重量  ρ－材料的比重  V－坯料的体积）算料时，必须算出原材料的体积（因各种原材料的比重不同）然后乘以比重得出锻件的重量，任何一种锻件在锻造前后都和体积密切相关，在锻造时如墩粗、拔长、冲孔、芯棒拔长、压肩、错移、弯曲、扭转。它的总体体积不变，而形状在改变，如由圆变方，由方变圆，由八角变圆等，但体积不变。


2、最小阻力原理
      在锻压前，指定工艺和选择设备，必须考虑工件的变形规律，自由锻造时有基本工序、辅助工序、整形工序三大类。
如墩粗：工件轴向受力而径向无阻力，沿轴向转变到径向流动，轴向受的阻力越大径向流动就越快。轴向受的阻力小径向流动就慢。
拔长：矩形断面和圆形断面拔长，主要是送进量和压下量，如果采用上下平砧拔长，砧子的宽度越窄，轴向受的阻力最小，而纵向受的阻力大，所以轴向流动比纵向流动要大。
V型砧拔长：如果用上下V型砧拔长（指圆料）侧面受到阻力，横向流动得到限制，迫使金属沿轴向流动，拔长的速度提高。上下半圆砧摔圆也是同样的道理。
马杠扩孔：马杆扩孔在锻压过程中，上砧与工件和马杆的接触面小产生摩擦的影响，阻力小壁厚减薄，内外径扩大。
芯轴拔长：一般用与上下V型砧四个角度产生阻力工件与工装接触面减小，迫使金属沿轴向流动，长度增加。所以说在锻造过程制定工艺选用工装时都离不开最小阻力这个原理。


3、应力和弹性原理
    这个原理主要用与锻压后的工件，加热冷却热处理这方面，工件锻压后余量的制定，工件锻压后的终锻温度的多少和工件材质的不同，收缩力的不相等。工件实放的内应力来制定，断后冷却制度和热处理规范。这个原则非常重要。
应力包括：温度应力（热应力）、组织应力、残余应力、在加工大型锻件时，矩形断面和圆形断面越大，产生的热应力、应力、残余应力尤为突出。在坯料加热时，内外温度差别越大时，产生的热应力就越大。所以说加热大型锻件坯料时，温度一定充分均匀热透，温度要严格控制。
应变应力：对工件实行锻压主要是破碎铸态组织、细化晶粒，变形达到一定程度时铸态的粗晶和树枝状晶及晶界物质被击碎。工件变形屈服、闭合、压紧、焊合、压实。经过合理的锻压，使工件能致密性、连续性、力学性能显著改善，但在锻压时工件会产生自身的组织变形应力。压力超高时，发生的变形应力就超强。如9Cr2Mo这种冷轧辊在加热和锻后热处理表现尤为突出。
残余应力：是加热和锻后剩余的应力通称。在大中型锻件中经常出现。特别是锻件在锻后的下一步工序中要严格把关、严格要求。它对锻件的质量保证是至关重要的。


      以上三个原理对我们锻工来说非常重要，也是每个锻工必须掌握的基本知识，要想学好锻造这个行业，首先要从理论的基本知识学起，再和实际结合，通过理论到实践、实践到理论的循环锻炼，才能成为一名合格的锻造人员。
      
       现在全国锻造行业突飞猛进，我们绝不能停留在咱们定襄锻造行业的老一套，也就是锻造外观，而不讲内部质量，能达到内部质量而说不出理由的水平上，因此我建议公司领导要经常组织职工技术培训，使公司职工在理论和实际中提高业务水平，促进公司的快速发展。

三德黄工