精密模锻是提高锻件精度和表面质量的一种先进的成型工艺。它能够锻造形状复杂、尺寸精度高的零件,如锥齿轮、叶片等。其主要工艺特点如下:
①. 使用普通的模锻设备进行锻造,一般需采用预(粗)锻和终(精)锻两套锻模,对形状简单的锻件也可以用一套锻模,粗锻时应留0.1~1.2mm的精锻余量。
②. 原始坯料尺寸和重量要精确,否则会降低锻件精度和增大尺寸公差。
③. 需要精细清理坯料表面,除净氧化皮、脱碳层及其他缺陷等。
④. 采用无氧化或少氧化加热法,尽量减少坯料表面的氧化皮,为提高锻件精度和减少粗糙度打好基础。
⑤. 模锻时要很好地润滑和冷却锻模。
⑥. 模具精度对提高锻件精度影响很大,精锻模膛的精度一般要比锻件精度高两级,精锻模要有导柱、导套结构,以保证合模准确。为排除模膛中的气体,减少金属流动阻力容易充满模膛,在凹模上应开设排气孔。
在高能精密锻压设备上加工不锈钢具有下述的优点:
①. 良好的尺寸公差;
②. 提高抗疲劳寿命;
③. 增强强度和塑性;
④. 改善热处理特性;
⑤. 可锻造外形复杂的锻件;
⑥. 可锻造不需要脱模斜度和圆角半径小的锻件。
当然,这些优点中的任何一点都并非是采用特殊型高速锻造设计的直接结果。
在高能快速锻造设备上进行锻造的一些缺点是:
①. 要求模具有非常精确的对中性;
②. 要求对钢坯进行精确的定位;
③. 从模具中取出锻件相当困难;
④. 变形速度极快,因此不得不需要另外的毛坯或者重新设计零件;
⑤. 模具使用寿命短。
精密锻造的材料利用率很高,有时可以达到80%~90%的数量级。为了得到如此高的利用率,工具和模具的费用可能要高出10%。这是因为其工具和模具都相当复杂,而且预成型还需附加工具和模具。
图3-3是确定锻件上的配合(错位)公差的示意图;图3-4是模锻锻件建议终加工余量。