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定制金属锻造

定制金属锻造

人类可能已经把锻造作为一种金属制造工艺使用了数千年。尽管锻造方法随着时间的推移而改变,但这一过程在今天仍然非常受欢迎。

金属锻造的历史

在过去的几个世纪里,铁匠通过用锤子敲击排列在铁砧表面的加热金属来锻造金属部件。在12世纪,一些制造商开始试验使用水驱动的轮子,以增加锤子的大小和动力在锻造过程中使用。这一创新使得生产更大尺寸的锻造金属成为可能。

现代锻造

今天,现代锻造已经发展成为精密的金属制造厂。大多数这些设施拥有一系列的生产设备,工具和工具机,和库存。压力机和自动化锤击机械在很大程度上取代了繁重的体力劳动,为现代铁匠提供动力。

在当今时代,有需求的锻造金属零件服务于许多经济部门。考虑一些依赖于这些组件的重要行业:建筑和建筑贸易、重工业和制造业、航空航天和航空、天然气和能源、汽车工业、电信、海事工业、电子和高科技工业,等等!

制造锻造金属的过程

在金属锻造过程中,制造商利用热能和机械能将金属零件改造成不同的尺寸。例如,这个过程将把钢坯或钢锭转变成新的形状。从原材料到锻造件的过程通常包括以下几个步骤:

塑造

制造商通常在锻造过程的早期阶段就试图确定锻件的大体形状。例如,通过将挤压件切割成可行的形状,制造商就能区分出最终零件的一般尺寸。这一步骤通常涉及到机械地将所需尺寸的钢坯从圆形、方形或独特形状的棒材中分离出来。

加热

加热有助于使表面更具延展性。制造商可以在每种合金指定的温度范围内对正在锻造的金属合金进行加热。例如,锻造纯铜比锻造纯镍需要更少的热量,因为铜的熔点低于镍。

正确的定位

就像很久以前的铁匠可能把一块热铁块放在铁砧上敲打出马蹄铁一样,今天的制造商精确地定位加热的金属以便进行锻造。大多数现代设备自动处理这一步骤,确保加热的金属沿着装配线穿过到特定的位置(下模具),以便进一步制造。缺乏这一自动化水平的设施将需要将热金属放置到正确的配置,以便进行锻造。例如,一名工人戴着厚厚的手套和其他防护装备,可以借助很长的钳子和/或高架起重机将小块热金属从加热的桶转移到充当铁砧的模具上。

控制的影响

接下来,厂家通过施加强力来影响金属零件的形状。就像老式铁匠挥舞沉重的工具一样,今天的金属制造者通过移动锻模施加机械压力来压缩和操纵位于较低锻模上的热金属零件的形状。制造商使用一个重型压力机或其他机械手段打击上锻模对热金属。

自动化制造过程

今天,大多数现代金属制造设备使锻造过程实现了自动化。金属零件可能经过一条装配线,在制造过程中遇到多个上下锻模。模具上的压痕改变了每个阶段金属零件的外观。

flash问题

当两个闭合的上下模之间发生接触时,压力迫使熔化的金属从极热的钢坯进入边缘或“沟”区域,在那里,模具相互接触。当模具关闭时,该区域的金属形成一个塞子并挤出置换的材料。多余的部分经常在被称为“闪光”的部分上形成一个脊或一系列金属毛刺。制造商随后必须将这些多余的金属去除,以获得所需的零件形状。

关闭模锻

一种称为“真闭模”或“无毛边”锻造的工艺消除了模具中的空腔,因此不形成毛边;采取这一步骤可能会在大批量生产运行中降低零件生产成本,因为制造商不需要花费资源来修剪金属零件在精加工过程中的毛边。然而,真正的封闭式模锻可能会增加与设计模具和在装配线上正确定位铁水有关的成本。

精加工锻造金属件

去除毛边后,制造商通常会对金属零件进行任何进一步的加工。这一过程可能涉及第一次酸处理或喷丸的部分,以提供一个更好的纹理应用表面光洁度。制造商经常会对锻件进行机加工操作。它们可以对零件进行铣削、车削、钻孔或其他物理修改,以达到所需的形状。

锻造材料

制造商目前使用各种金属和金属合金进行锻造。一些最常见的操作包括:

铝锻

锻造铝产品具有强度和重量轻的优点。例如,制造商可以使用锻造来制造零部件,以便在可能发生冲击或冲击的地方发挥作用。因此,轮轴、齿轮和发动机活塞往往依赖于锻造部件。

黄铜及铜锻件

铜及其合金为锻造工艺提供了优良的原材料。这些材料通常进行商业锻造而不需要任何再次打击。铜的延展性允许使用单个模压机,并允许在自动化环境下每小时完成200到600件锻造件。

镁锻造

镁也容易锻造。这种金属可在锻造后进行大量加工。

不锈钢锻造

非磁性不锈钢通常比磁性不锈钢要求更高的锻造温度。现代制造商使用不锈钢进行各种各样的锻件,因为这些合金在许多行业中扮演着重要的角色。

锻钢

锻钢的强度有助于这种产品的普及。例如,许多钢铁工业零件进行了开放式模锻。

铸造与锻造比较

铸造和锻造工艺之间存在着一些重要的区别。这些差异导致了金属部件的结构差异:

定义铸造和锻造

在铸造过程中,制造商通常将金属加热成液体形式,然后将熔化的材料倒入模具中冷却。当它变硬时,金属会再结晶成新的形状。气体的气泡可能会被困在冷却液体中,气体逸出的地方可能会发生微小的表面不规则现象。相比之下,在锻造过程中,制造商利用热能和压力来改变现有金属零件的形状。锻造过程通常会压缩和压实金属,并根据零件形状引起晶粒流动变化。

锻造件的潜在优势

根据制造环境的不同,今天的锻造工艺通常比铸造工艺生产更强、更可靠、更耐冲击的金属零件。锻件可表现出优异的抗拉强度、疲劳强度和屈服强度。锻造零件通常要比铸造零件经受更大的变形才能失效。

控制孔隙度

锻造有助于减少气孔造成的问题,这可能发生在铸造过程中,因为气泡的气体被困在熔融金属内。通过压缩铁水,锻造可以消除这些缺陷(有时会削弱铸金属件)。因此,锻造良好的零件通常表现出更好的强度和抗冲击性。根据制造环境和自动化程度的不同,锻造通常被证明比铸造更具成本效益,允许更紧密的公差。这种工艺代表了一种灵活、流行的金属制造替代方案。

定制金属锻造的优点

金属锻造工艺为制造商提供了许多优势。无论你是寻找大量锻造金属还是少量锻造金属,你都会获得许多好处。

节省成本和时间

与铸件、挤压或机加工棒料相比,锻造有时是一种具有成本效益的选择。这一过程减少了生成金属零件所需的时间。

提高金属零件

此外,锻造通常为制造商提供了一个提高金属构件强度的机会。无论是锻造不锈钢或依靠铝锻件,制造商通过使用这一过程可能提高某些项目的防泄漏能力。它可能有助于强化某些产品的薄金属表面,减少泄漏潜力。

达到严格的标准

最终,锻造使一些制造商能够提供精密公差内的金属零件。保持严格质量控制标准的公司证明了这一过程的好处。在锻造之前和之后对金属内部的晶粒流动进行比较也可以证明是有启动性的!


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