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自由鍛主要是利用沖擊力或壓力使金屬再上下兩個抵鐵之間產生變形,從而獲得所需形狀及尺寸的鍛件,有手動自由鍛和機器自由鍛兩種類型。
自由鍛所用工具簡單,常用鍛錘和液壓機兩種加工工具,應用范圍較為廣泛,可鍛造不及1kg到300t不等的鍛件,可用于加工軸桿類鍛件、環形鍛件、曲軸類鍛件、彎曲類鍛件等多種類型。
一、自由鍛錘
多種規格型號的自由鍛錘,其噸位主要是用落下部分(包括上砧、錘頭和工作缸活塞)質量來表示。自由鍛錘主要有空氣錘和蒸汽-空氣自由鍛錘等類型,可產生沖擊力使金屬變形,從而鍛造加工成鍛件。空氣錘的噸位一般為50-1000公斤。蒸汽-空氣自由鍛錘的噸位從1-10噸不等。
二、水壓機
水壓機水壓機的噸位一般為5-150MN,用所能產生的大壓力來表示。是以靜壓力使金屬變形的。水壓機鍛錘錘頭速度可達7-8m/s,不銹鋼鍛件廠商,有利于改善材料的可鍛性,并容易達到較大的鍛透深度;靠靜壓力工作,不銹鋼鍛件加工廠,無振動,變形速度低(水壓機行砧速度約為0.1-0.3m/s)。
水壓機壓下速度較慢,以無沖擊的靜壓力作用于坯料,因而不需要笨重的砧座。其噸位用產生的大壓力來表示。工作時震動和噪音小,由于靜壓力作用時間廠,再結晶時間充分,易于將坯料鍛透,因而整個金屬斷面的阻止均勻,致密,鍛件的力學性能高。

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柴油機環形鍛件:柴油機鍛件的一種,柴油機柴油機柴油機是動力機械的一種,它常用來作發動機。以大型柴油機為例,所用的鍛件有汽缸蓋、主軸頸、曲軸端法蘭輸出端軸、連桿、活塞桿、活塞頭、十字頭銷軸、曲軸傳動齒輪、齒圈、中間齒輪和染油泵體等十余種。
船用環形鍛件:船用鍛件分為三大類,主機鍛件、軸系鍛件和舵系鍛件。主機鍛件與柴油機鍛件一樣。軸系鍛件有推力軸、中間軸艉軸等。舵系鍛件有舵桿、舵柱、舵銷等。
環形鍛件:鍛件在工業中占有極其重要的地位。按重量計算,在坦克中有60%是鍛件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾,中的具有的及刀、火箭和潛艇深水彈發射裝置和固定座、核潛艇高壓冷卻器用不銹鋼閥體、都是鍛壓產品。除鋼鍛件以外,還用其它材料制造。
石油化工環形鍛件:鍛件在石油化工設備中有著廣泛的應用。如球形儲罐的人孔、法蘭,換熱器所需的各種管板、對焊法蘭催化裂化反應器的整鍛筒體(壓力容器),加氫反應器所用的筒節,化肥設備所需的頂蓋、底蓋、封頭等均是鍛件。

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自由鍛能大幅度改變坯料形狀和尺寸的工序,也是進入自由鍛工藝的主要變形工序。
自由鍛的主要過程:
1、鐓粗——減小坯料高度,增加橫截面面積的工序。
2、拉長——減小坯料的橫截面,增加長度的工序。拔長工序也可稱為“延展”
3、沖孔——在坯料上鍛造出通孔或半通孔的工序
4、擴孔法——降低空心坯的壁厚,增大其外徑的工序
5、芯軸拔長——減小空心坯料的壁厚并增加其長度的工序
6、彎曲——把坯料彎成形狀的工序
7、滾圓——消除圓筒形坯料鐓粗后的鼓形,使其外形更規整的輔助工廠序
8、錯位——將坯料的一部分與另一部分相距而仍保持軸心平行的輔助工序
9、扭轉——將坯料的一部分繞另一部分繞另一部分的一個軸旋轉的輔助過程
10、切割-切斷坯料(切)或部分分離(切絲)的輔助過程
11、鍛接法:將兩片坯料加熱至高溫,再鍛焊成一道工序,又稱“收火”、“熟火”。


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