第一章锻造技术简介.PDF

第一章 鍛造技術簡介 第一節 鍛造定義與加工流程 一、定義 鍛造與鑄造為金屬成形兩大主流，但鑄造品表面常形成樹枝狀組織， 有氣孔、偏析及粗大組織現象；鍛造品則藉由現代機械的衝擊或擠壓 動作後，可減少內部空隙及缺陷，使材質細密化，同時產生獨特的鍛 流線，因此機械性質及強韌性常比鑄造品優良。在一般工程設計觀念 中，強調高安全性的金屬零件(如機械零件)就會捨鑄造品而就鍛造品。 依照經濟部工業產品分類，鍛造品是以鍛造壓縮加工之方式，改變晶 粒大小及金屬纖維流向，增加機械性能、抗拉強度與伸長率，並製成 所需之形狀以提高金屬元件之工業價值。另外，大英百科全書對「鍛 造」的解釋：鍛造是用鎚擊或壓製方式使金屬成形並提高其強度的方 法。 二、加工流程 鍛造屬於非切削性之金屬二次加工製程 ，與一般採切削或研磨的工作 機械範疇不同。鍛造技術主要包含六大主體，即(1)鍛品設計；(2) 鍛 模設計與製作；(3)胚料準備；(4)前處理與磨潤；(5)鍛壓成形及沖剪； (6)鍛品後處理及檢驗，詳如【圖 3-1 】鍛造品生產典型作業流程。其 他週邊相關技術尚包括環保、品保、鍛機與加熱爐設計製作、模擬解 析、CAD/CAM 及材料等項目。 影響鍛造製程的變數甚多，一般可分成 8 大類：1.胚料性質：有關胚 料於塑性變形前特性之狀況。2. 塑性變形：分析及處理塑性狀況之材 料行為。3.鍛品特性：乃是胚料變形後的問題處理。4. 鍛模狀況：處 理與鍛模設計、製造等問題。5.鍛模界面：有關胚料與鍛模界面間摩 1 擦、潤滑之處理。6.週邊表面：處理鍛件與外在大氣環境的表面反應 問題。7.鍛造設備：處理鍛造機其設備的問題。8.製程系統：有關鍛 造製程與生產系統整體系統之整合及處理。 鍛品設計鍛品設計 鍛模設計與製作鍛模設計與製作 胚料準備胚料準備 寸 寸 尺 尺 性 性 件 件 械 械 品 品 鍛 鍛 機 機 產 產 求 求 及 及 等 等 要 要 質 質 性 性 特 特 鍛鍛 模模 鍛鍛 模模 線棒小線棒小 胚胚 具具 線棒小線棒小 鍛鍛 胚胚 具具 材材鋼材材鋼 鍛鍛 設設 設設 材材鋼材材鋼 胚胚 設設 設設 、、、、胚胚 胚胚 計計 計計 、、、、胚胚 計計 計計 製程模製程模 製程模製程模 擬解析擬解析 擬解析擬解析 前處理前處理 鍛壓成形及沖剪鍛壓成形及沖剪 後處理及檢驗後處理及檢驗 與磨潤與磨潤 (塑性變形)(塑性變形) 潤潤 熱 熱 工 工 檢 檢 加 加