鍛造生產中,除了必須保證鍛件所要求的形狀和尺寸外,還必須滿足鍛件在使用過程中所提出的性能要求,其中主要包括:強度指標、塑性指標、沖擊韌度、疲勞強度、斷裂初度和抗應力腐蝕性能等,對高溫工作的零件,還有髙溫瞬時拉伸性能、持久性能和熱疲勞性能等。
鍛造用的原材料是鑄錠、軋材、擠材和鍛坯。而軋材、擠材和鍛坯分別是鑄錠經軋制、擠壓及鍛造加丁后形成的半成品。鍛造生產中,采用合理的工藝和工藝參數,可以通過下列幾方面來改善原材料的組織和性能;打碎柱狀晶,改善宏觀偏析,把鑄態組織變為鍛態組織,并在合適的溫度和應力條件下,焊合內部孔隙,提高材料的致密度;鑄錠經過鍛造形成纖維組織,迸一步通過軋制、擠壓、模鍛f使鍛件得到合理的纖維方向分布。
控制晶粒的大小和均勻度;改善第二相(例如:萊氏體鋼中的合金碳化物)的分布;使組織得到形變強化或形變——相變強化等。由于上述組織的改善,使鍛件的塑性、沖擊韌度、疲勞強度及持久性能等也隨之得到了提高,然后通過零件的最后熱處踵就能得到零件所要求的硬度、強度和塑性等良好的綜合性能。
但是如果原材料的質量不良或所采用的鍛造工藝不合理,則可能產生鍛件缺陷,包括表面缺陷、內部缺陷或性能不合格等。
鍛件圖的設計過程和設計原則與錘上模鍛相同,但工藝參數和具體工步則須根據鍛壓機特點適當處理。
選擇分模位置的特點:對一些鍛件,可豎起模鍛,分模面不再像錘上模鍛那樣在鍛件縱剖面上,而取在其最大橫截面上,這樣分模有許多好處。
分模輪廓線長度減小,形狀簡化,使毛邊體積減小、省坯料、省模具材料和機加工工時。切邊模變簡單也易于制造。豎起模鍛時可以鍛制錘上難以鍛出的深孔腔。豎起模鍛時改變了鍛件的成形方法,即可用擠壓、墩粗代替拔長、滾擠。
對于外形復雜的鍛件,鍛造加工時,分模方法與錘上模鍛相同,仍按縱向最大剖面分模。
余量和公差:一般說來曲柄壓力機上模鍛件余量比錘上模鍛件小30%-50%,公差亦相應減小,通常變化范圍在0.2-0.5mm以內。當采用擠壓方式變形時,桿部徑向余量可以更小,一般只有0.2-0.8mm。
模鍛斜度、圓角半徑和沖孔連皮:當不用頂桿時,模鍛斜度與錘上一樣。如采用頂桿,模鍛斜度可顯著減小。因壓力機上模鍛,慣性作用小,金屬充填型槽能力差,故圓角半徑應比錘上模鍛件大。關于圓角半徑和沖孔連皮的確定方法以及鍛件圖繪制規則等均可參照錘上模鍛件處理。