金属锻造法兰的本质及毛坯的计算方法

1、锻造法兰金属煅造的本质
将金属直立放置在铁砧上锤头往下降,使金属受到压力P作用,由于金属的两端面和铁砧、锤头的面接触,产生了磨擦。它阻碍金属端面上表面层金属颗粒的流动,使金属端面上第二层金属的颗粒楔入表面颗粒之间,因此也不能流动,这种楔入作用更传到第三层、第四层……因为每层的颗粒都是楔入在上层两个颗粒之间,所以每层比上层少一个颗粒,于是在垂直截面上排列成了三角形。如果金属截面是正方形,受力的颗粒就形成为角锥体;截面是圆柱形,就形成圆锥体。这种由楔入颗粒所组成的形状,叫做滑动锥体。
已楔入滑动锥体中的每一个颗粒,是不能脱出锥体界限移动的,而是和整个滑动锥体一起移动。因此金属的流动,主要是依靠锥体表层的颗粒。
锻造时金属变形的情况:当上下两个锥体距离很远时,金属在上下两处变形,两头会凸出,中间凹进;当上下两个锥体较近时,锥体很容易相遇,并可彼此侵入贯穿,锥体从顶点逐渐破坏,金属中间会凸出,形成鼓状。亦可能是彼此相遇错开,使一个锥体沿着另一个锥体移动,形成了歪扭状。
在实际生产中,不论坯料的截面是圆柱形、方形或其它形状,只要可能,总是先锻造法兰成方形截面开始的,逐步缩小,最后才锻成所需要的截面形状。这样可使整个截面受力均匀,金属的机械性能从表面层到里层全面改善。锻造过程中不可在坯料的同一处重复加工,要不断翻转90度,而且每次锤头都要稍搭上前一锤头所压锻过的地方。
2、锻造法兰坯料重量和尺寸的确定
生产上由于方钢品种少,工艺适应性差的原因,通常采用圆钢作为毛坯。毛坯尺寸包括坯料的直径和长度。不同类别的锻件,变形特点不同,所需坯料的计算方法也不同。
长轴类锻件:坯料体积=锻件体积+飞边体积(1+火耗率)
圆饼类锻件:坯料体积=(1+宽裕系数)锻件体积http://www.forging1.com


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