山西鍛造廠，鍛造加工鍛件的基本規(guī)律
2022-04-01 11:10:55
(1)體積不變?cè)?/span>
在鍛造前后，鍛件毛坯的重量和體積基本上是不變的，也就是說，變形前的體積等于變形后的體積。實(shí)際上，在變形前后體積是有一些的改變，如孔洞被壓實(shí)，密度有所增大，以及表面被氧化等，不過這種體積改變小得可以忽略不計(jì)。因此，可以認(rèn)為，鍛造變形是一部分的體積移向另一部分，而不發(fā)生體積的改變。這樣，我們可以利用計(jì)算體積的方法，根據(jù)已知量算出有關(guān)的未知量。
(2)最小阻力定律
鍛工車間生產(chǎn)餅類鍛件時(shí)，常采用圓柱形毛坯鐓粗得到。但是如果改用方形毛坯鐓粗，也能得到圓餅鍛件，這是由于最小阻力原理的作用的結(jié)果。金屬顆粒在外力作用下，會(huì)產(chǎn)生塑性流動(dòng)，并且總是沿著阻力最小的方向移動(dòng)。在鍛壓行業(yè)里，這一現(xiàn)象被稱為最小阻力規(guī)律。這里所說的阻力，包括摩擦力和工具形狀對(duì)金屬流動(dòng)的限制止力等。這一規(guī)律闡述了金屬質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)的可能性以及流動(dòng)的方向問題。
根據(jù)這個(gè)定律，鍛件毛坯鋼料在自由變形的情況下，各個(gè)晶粒都在移動(dòng)，每個(gè)晶粒總是采取最短的路線，即是從該動(dòng)點(diǎn)到斷面周界的垂直線，順著最小阻力的方向移動(dòng)。例如，壓縮一個(gè)圓柱體，則它的各晶粒必沿著最短的路線——半徑進(jìn)行移動(dòng)，因?yàn)閳A的周界最小，所以變形后的斷面仍是圓的。
當(dāng)壓縮一個(gè)斷面為正方形的柱體時(shí)，它的各顆粒沿著各邊垂直的方向移動(dòng)。我們?cè)诜叫螖嗝嫔蟿澇鰧?duì)角線，能夠看出來每個(gè)顆粒都是沿著箭頭的方向向四邊移動(dòng)，在每個(gè)方向上都是這樣的。受力變形后，方形的四邊向外彎曲，因?yàn)樵浇咏倪呅蔚闹悬c(diǎn)顆粒的流動(dòng)量越多。當(dāng)壓下量增加時(shí)，方形斷面逐漸變成近似圓形的斷面。如果仍要保持方的斷面，那么在對(duì)角線處的顆粒必須要多走路程，由于阻力增加，事實(shí)上，這樣變形是不可能的。因此，方柱體毛坯在平砧間鐓粗時(shí)，若接觸面上沿各個(gè)方向的摩擦因數(shù)相同，因?yàn)閷?duì)邊距離最短，沿該方向尺寸增加遇到的阻力最小，沿該方向尺寸則顯著增加。對(duì)角線方向距離最大，所以沿該方向尺寸增加的較慢。隨著鐓粗程度的增加，方形斷面逐漸變成圓形斷面。
