锻造自动化生产线由工业机器人、手爪、锻床及锻模、自动输送设备、自动喷雾设备、安全防护系统、自动控制系统等部分组成。
可实现金属锻造自动上下料、喷脱模剂、切边、去毛刺等自动化生产要求,通过多台机器人和多台压机可搭建一组多工位锻造成型流水线,可量身定制机械***、视觉传感器***等工件自动上料***方式,实现批产工件装夹的,提高锻造质量。
锻造机器人代替人工进行自动化锻造,可以适合10KG以下的几乎所有产品自动锻造。不同产品、不同工艺要做自动锻造前,需要对锻造工艺进行分析与调整,达到自动锻造的要求。
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。 金属在变形前的横断面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温度、合理的变形量及变形速度对提高产品质量、降低成本有很大关系。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒***和机械性能均匀、良好,形状和尺寸准确,表面质量好,便于***批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件,不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态***,有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形,将柱状晶破碎为细晶粒,将疏松压实,才能获得优良的金属***和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯,在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度,具有良好的机械性能,并且精度高,可减少后续的切削加工。粉末锻件内部***均匀,没有偏析,可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格,在生产中的应用受到一定限制。
对浇注在模膛的液态金属施加静压力,使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形,就可获得所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是介于压铸和模锻间的成形方法,特别适用于一般模锻难于成形的复杂薄壁件。
锻造用料除了通常的材料,如各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金之外,铁基高温合金,镍基高温合金,钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成,只是这些合金由于其塑性区相对较窄,所以锻造难度会相对较大,不同材料的加热温度,开锻温度与终锻温度都有严格的要求。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观***结构,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。[1-2] 机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件,根据坯料的移动方式,锻造可分为自由锻、闭式模锻、闭式镦锻。 [1] 自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁间产生变形以获得所需锻件,有手工锻造和机械锻造两种。模锻又分为开式模锻和闭式模锻,又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。
轴锻造件是通过锻造加工,塑造成所需要的金属***,经过热锻后,将原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实,将钢材的枝状结晶被打碎,使晶粒变细,同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布,使***均匀,可提高金属性能。
锻件锻造加工根据工具的功能可分为以下5类:
(1)夹持工具圆钳、方钳、槽钳、抱钳、尖嘴钳和型钳等。
(2)切割工具剁刀、剁垫、刻棍等。
(3)变形工具压铁、摔子、压肩摔子、样冲、垫环(漏盘)等。
(4)测蕞工具金属直尺、内外卡钳等。
(5)吊运工具吊钳、叉子等。
利用简单的手工工具,使坯料产生变形而获得锻件的方法称为手工自由锻分为以下6类:
(1)支持工具如羊角砧等。
(2)锻打工具如各种大锤和锤子。
(3)成形丁其如各种型锤、样冲、漏盘等。
(4)火持工具各种形状的钳子。
(5)切割工具各种錾子及切刀。
(6)测讨工具金属直尺、内外卡钳等。
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