模鍛工藝在鍛壓制鋼鍛件中具有多方面的應用優勢,具體如下:
尺寸精度高:模鍛時,金屬坯料在模膛內受到約束進行塑性變形,能夠獲得較為精確的形狀和尺寸。與自由鍛相比,模鍛件的尺寸公差較小,
加工余量也相對較小,這不僅減少了后續機械加工的工作量和材料消耗,還能提高生產效率,降低生產成本。例如,汽車發動機中的一些精密
零件,通過模鍛工藝可以直接獲得接近成品的形狀和尺寸,大大減少了切削加工的時間和成本。
表面質量好:模鍛件的表面粗糙度較低,一般可達 Ra12.5-Ra3.2μm,這是因為在模鍛過程中,金屬坯料與模膛表面緊密貼合,模膛的表面質
量直接影響到鍛件的表面質量。良好的表面質量不僅可以提高鍛件的外觀質量,還能減少表面缺陷的產生,提高鍛件的耐腐蝕性和疲勞強度。
生產效率高:模鍛工藝可以實現多件同時鍛造,并且操作相對簡單,易于實現機械化和自動化生產。例如,在一些大規模生產的汽車零部件廠
,采用自動化模鍛生產線,能夠快速、高效地生產出大量的鍛件,大大提高了生產效率,滿足了市場對產品的需求。
力學性能好:模鍛過程中,金屬坯料在模膛內受到三向壓應力的作用,能夠使金屬的晶粒細化,組織更加致密,從而提高鍛件的力學性能。與
鑄造等其他成型工藝相比,模鍛件的強度、韌性和疲勞性能等都有明顯的提高。例如,航空航天領域的一些關鍵零部件,如發動機葉片、起落
架等,采用模鍛工藝制造,能夠保證其在惡劣工作條件下具有可靠的力學性能。
可鍛造復雜形狀零件:模鍛可以通過設計不同形狀的模膛,鍛造出形狀復雜的鍛件,如帶有筋條、凸臺、凹坑等結構的零件。這些復雜形狀的
零件在自由鍛中很難實現,而模鍛工藝則可以通過合理的模具設計和鍛造工藝,輕松地制造出來。例如,航空發動機中的一些復雜結構件,通
過模鍛工藝可以將多個零件集成在一起,減少了零件的數量和裝配工作量,提高了產品的可靠性和性能。
材料利用率高:由于模鍛件的加工余量較小,且鍛造過程中金屬的流動較為合理,能夠充分利用金屬材料,減少廢料的產生。與切削加工相比,
模鍛工藝可以顯著提高材料的利用率,降低生產成本。
一致性好:在相同的模具和鍛造工藝條件下,模鍛能夠生產出尺寸和性能一致性較好的鍛件,這對于批量生產的產品來說非常重要,能夠保證
產品的質量穩定性和互換性。例如,在汽車、機械等行業中,大量使用模鍛件可以確保產品的質量和性能符合標準要求,提高產品的市場競爭
力。