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精密型鍛造の変形温度と精度

公開日時:

2024-01-11

加熱時にブランク表面に深刻な酸化と脱炭が発生するのを防止するために、少ない、酸化のないオープン炎加熱炉または雰囲気を効果的に制御できる加熱炉で加熱することができる。熱鍛造品の冷却中に二次酸化が発生するのを防止するために、保護された装置で冷却することができる鍛造品を格子のあるサンドボックスに順番に分けて置くこともでき、ゆっくりと冷却する必要がある場合は司は鍛造品を熱い砂箱や石綿粉に入れて冷ます。

一、型鍛造の変形温度

加熱は型鍛造技術の重要な一環である。型鍛造はしばしば高温と中温の下で行われる。

1.高温型鍛造

2.中温型鍛造

加熱温度を下げることは、強い酸化と脱炭を防ぐことができ、十分な塑性と適切な変形抵抗力があれば、型鍛造の目的を達成することもできる。中温型鍛造は、強い酸化が生じない温度範囲で加熱して型鍛造する方法である。図8-4に45 8鋼の高温強度限界と高温酸化性能曲線を示す。強度制限は500 ℃ から急激に低下し、600度まで室温の半分に下がった。600度以上の強度が低いので、型鍛造成形が可能です。そのため、45 8鋼は600 875 ℃ の範囲で、低い変形抵抗力があり、強い酸化がなく、鍛造品を高い寸法精度と表面の清潔さにすることができる。温鍛造条件では、金型の作動温度は一般的に400度程度で、高速鋼は温鍛造金型材料として適している。

二、鍛造品の精度

金型鍛造品の精度に影響を与える要素は主に、ブランクの体積偏差、金型と鍛造品の弾性変形、金型とブランク (鍛造品) の温度変動、金型精度、設備精度などである。

鍛造品図を設計するときは、主要な部位の寸法を保証するだけで、すべての寸法を要求する必要もない。これは、ブランクの寸法や成形中の多くの要素が正確に制御できないためで、塑性変形は体積の変化条件を遵守し、一部の部位の緩い要求を利用してこれらの誤差を調節する。

1.ブランクの体積偏差

オープン型鍛造では、ブランク体積偏差は一般的に鍛造品の寸法偏差に影響しない。しかし、閉鎖型鍛造では、型穴の水平寸法が変わらないと仮定し、飛刺が発生しないと、ブランクの体積偏差は鍛造品の高さ寸法の変化を引き起こす。

ブランクの体積にばらつきがある原因: 1つは材料が不正確であることである2つ目は加熱時の各ブランクの焼損程度が一致しないことである。そのため、鍛造品の精度を高めるには、材料の精度を高め、加熱状況を改善しなければならない。現在の材料はブランクの重量偏差を1% 以内に抑えることができる (一般的な材料方法は3% ~ 5% 以上)。次に、鍛造品図とプロセス設計時に、ブランク体積の可能な変化範囲に応じて適切な措置を講じなければならない。例えば鍛造品のある方向の寸法公差またはオープン型鍛造を採用して、余分な金属をバリ溝に流入させます。一部の穴のある鍛造品に対しては、パンチ芯材を利用して、体積の偏りを調節することができます。

キャビティの寸法精度と使用中の摩耗は鍛造品の寸法精度に直接影響する。金型穴の異なる部分で金属の流れ状況と受ける圧力が異なり、摩耗の程度も異なる。

オープン型鍛造では、キャビティの水平方向の摩耗は、鍛造品の外径寸法と穴径寸法の減少を引き起こす金型キャビティの垂直方向の摩耗は、鍛造品の高さ寸法を引き起こす。

閉式型鍛造では、型穴摩耗の影響は図8-5に示すように、鍛造品の水平方向寸法L(D) を引き起こす。ブランクの体積が変化せず、バリが発生せず、充填が良好であると仮定すると、鍛造品の高さ寸法Hは減少する。この場合、鍛造品の高さ寸法公差 △ Hは、キャビティの高さ方向の摩耗によっては決められない。金型設計の場合、金型の水平方向寸法は鍛造品の寸法に合わせて設計し、金型の高さ方向寸法は鍛造品の寸法値に合わせて設計しなければならない。このように、金型が摩耗した場合鍛造品の水平方向寸法は値に達し、高さ方向寸法は値に達した。

3.金型と鍛造品の弾性変形

型鍛造時には、金型とブランクが弾性的に変形する。キャビティは内の圧力によって寸法が取られます。ブランクは圧縮弾性変形が発生します。外力が除去された後、両者は弾力的に回復し、鍛造品の寸法を変化させた。弾性変形による寸法変化は、両者の材料の弾性率、応力値と対応部分の寸法から計算できるが、通常はプロセス試験で確定する。

4.その他の要因

ブランクの表面品質 (酸化、脱炭、表面粗さなどを指す) は型鍛造を実現する前提である。設備の精度と剛性は鍛造品の精度に重要な影響を与える。金型の影響は、金型穴の設計精度と冷収縮量が適切かどうか、金型温度とその変動の予測、金型の剛性とガイド精度など、より直接的である。高精度な金型があり、一般的な設備でも精度の高い鍛造品を成形する可能性がある。プロセス操作が規範に合っているかどうか、例えば加熱温度のばらつき、潤滑状況が金属充填穴の難易度に影響し、鍛造品の寸法の変動を引き起こす。