鍛件加工是一種重要的金屬成形工藝，它利用金屬的塑性及其產(chǎn)生塑性變形的能力，在外加沖擊力或壓力的作用下，使坯料成形為具有特定形狀、尺寸和內(nèi)部組織、力學性能的機械零件或毛坯。以下是對鍛件加工的詳細闡述：

一、鍛件加工的原理

鍛件加工的基本原理是利用金屬的塑性變形能力，通過工具或模具對金屬材料施加外力，使其發(fā)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件。在鍛造過程中，金屬材料的內(nèi)部組織會發(fā)生顯著變化，如晶粒細化、組織致密化等，從而提高鍛件的力學性能和可靠性。

二、鍛件加工的工藝流程

鍛件加工的工藝流程通常包括以下幾個步驟：

材料準備：選擇合適的金屬材料，并根據(jù)鍛件的要求選擇相應的材料牌號和規(guī)格。常用的鍛件材料包括鋼、鋁、銅等。

加熱處理：在鍛造之前，需要將金屬材料加熱到適宜的溫度，以提高其塑性和變形能力。加熱溫度的選擇應根據(jù)材料的種類、厚度和鍛造工藝要求來確定。

模具準備：根據(jù)所需鍛件的形狀和尺寸，制作相應的模具。模具通常由上下兩個部分組成，分別稱為上模和下模。模具的精度和平整度對鍛件的質(zhì)量有很大影響。

鍛造操作：將加熱至適宜溫度的材料放置在模具中，并使用鍛造設備（如鍛錘、熱模鍛壓力機等）對材料施加壓力，使其發(fā)生塑性變形，得到鍛件的初步形狀。鍛造過程中需要控制鍛造溫度、鍛造速度和鍛造壓力等參數(shù)。

預定形狀：初步鍛造后，可能需要對鍛件進行進一步塑性變形以獲得所需形狀。這可以通過繼續(xù)施加壓力或進行多道次鍛造工藝來實現(xiàn)。

精整和整形：在鍛件形狀達到設計要求后，需要進行精整和整形操作，包括切除多余材料、修整邊緣和表面等。

后處理：根據(jù)需要對鍛件進行進一步的加工和處理，如熱處理、表面處理（如鍍層、磨削或拋光）以及機械加工等。

三、鍛件加工的特點

組織性能改善：金屬經(jīng)過鍛造加工后，其內(nèi)部組織發(fā)生顯著變化，如晶粒細化、組織致密化等，從而提高鍛件的塑性、沖擊韌度、疲勞性能等力學性能。

材料利用率高：鍛造加工是利用金屬在塑性狀態(tài)下通過體積轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)成形，不產(chǎn)生切削，只有少量的工藝廢料，因此材料利用率高。

尺寸精度高：金屬鍛造加工得到的工件可達到很高的尺寸精度，鍛件的加工余量小，不少鍛造成形方法已達到少或無切削的要求。

工藝靈活：鍛造工藝既適用于單件生產(chǎn)，也適用于大批量生產(chǎn)。對于自由鍛，可進行批量較小或單件的鍛造生產(chǎn)；對于模鍛，由于鍛造加工設備的不斷發(fā)展及機械化、自動化程度的提高，模鍛生產(chǎn)具有較高的生產(chǎn)效率，適用于大批量生產(chǎn)。

四、鍛件加工的應用

鍛件加工已廣泛應用于各個工業(yè)部門零件的生產(chǎn)。如機床零件中，鍛件重量占60%；汽車零件中60%~70%由鍛造加工而成，占重量的80%；飛機制造業(yè)中鍛造及其板料成形零件占80%；電力工業(yè)中的大型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子、護環(huán)、汽輪機軸等均為鍛件；冶金工業(yè)中的軋輥、模具等部件可由鍛造加工而成；兵器行業(yè)的武器傳動件，如坦克、航空發(fā)動機零件中鍛件占80%。

五、鍛件加工的發(fā)展趨勢

隨著科技的進步和制造業(yè)的發(fā)展，鍛件加工呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：

提高鍛壓件的內(nèi)在質(zhì)量：通過改進鍛造工藝和材料選擇，提高鍛壓件的力學性能和可靠度。

發(fā)展省力鍛造工藝：通過優(yōu)化模具設計和鍛造設備，降低鍛造過程中的變形力和能耗。

推廣精密鍛造成形工藝：采用先進的精密鍛造成形技術，提高鍛件的精度和表面質(zhì)量。

實現(xiàn)鍛造過程的信息化和智能化：通過引入CAD、CAE、CAM等信息化技術，實現(xiàn)鍛造全過程的虛擬生產(chǎn)和在線控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

綜上所述，鍛件加工是一種重要的金屬成形工藝，具有廣泛的應用前景和發(fā)展?jié)摿ΑｋS著科技的進步和制造業(yè)的發(fā)展，鍛件加工將不斷向高質(zhì)量、高效率、高精度的方向發(fā)展。