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轴类锻件立式锻造超镦粗比时锻件成形工艺的研究
随着现代工业的发展，锻造作为一种重要工艺在制造行业中占据着重要地位。特别是在重载机械、航空航天、汽车、船舶等领域，轴类锻件的应用越来越广泛。而立式锻造作为常用的锻造方法之一，其制造性能优秀，适用于生产大批量、高质量的锻件，因此备受关注。本文旨在探讨轴类锻件立式锻造超锻粗比时的锻件成形工艺。
一、超锻粗比的概念和研究现状
超锻粗比是指在锻造过程中，经过一次或多次的锻造后，材料的截面积和截面周长的比值，通常用“m”来表示。一般情况下，超锻粗比的范围在3~8之间。
超锻粗比是影响锻件性能的一个重要因素。过小的超锻粗比，会导致材料未能充分流动而出现内部缺陷，同时也会增加锻造成本。而过大的超锻粗比，会导致锻件表面粗糙度过大，从而影响锻件的装配性和表面质量。因此确定合适的超锻粗比，对于锻造质量的保证以及成本的控制具有重要意义。
目前，在轴类锻件方面，对超锻粗比的研究主要集中在技术应用、力学性能和材料成型方面的分析。同时，还涉及到锻造设备的设计和改进，以适应不同超锻粗比的需要。
二、轴类锻件立式锻造的成形工艺
1.锤头的选择：立式锤具有锻造力矩大、反曲小、能耗低的特点，但其锤头重量和行程有限，因此不同截面积的锻件需要选择不同重量的锤头。
2.坯料的准备：轴类锻件的形状多样，不同形状的锻件需要有不同的坯料加工方式。一般而言，将棒材进一步经过轧制、拉拔等方法加工成合适的坯料。
3.预热处理：在进行锻造之前需要将坯料进行预热处理，以提高其可塑性、减小锻造应力，并改善材料的内部结构，保证锻造后的材料性能以及成形度。
4.锤击力、次数、频率的合理选择：通过实验及计算得出合理的锤击力、次数和频率，以适应锻件的大小，材料的性质和锻造设备的特性等多种因素。
5.锻造温度的控制：锻造温度是影响超锻粗比的重要因素之一。通过调整锻造温度，达到所需要的超锻粗比特性。
三、轴类锻件立式锻造超锻粗比的影响因素
1.锤头重量和行程：锤头重量越大，可以提高锻造力，但是会影响到锻件成形度；行程越大，可以提高所需锻压次数，提高锻造效率，但也会影响锻件成形度。
2.预热处理的条件：预热处理时需要注意的因素包括温度、时间和加热方式等。温度过高会影响材料的性能，而温度过低会影响成形度。预热处理时间越长，可以提高材料的塑性和韧性，但也会增加成本。
3.锤击力和锤击次数：合理的锤击力和锤击次数可以提高锻造效率。但如果控制不当，也会影响成形度。
4.锻造温度：锻造温度的选择需要根据不同材料的性质选择合适的锻造温度，达到所需的超锻粗比。
5.材料种类和性质：不同材料的塑性和韧性不同，因此需要根据材料种类和性质调整锻造参数，以达到合适的超锻粗比。
四、结论
轴类锻件立式锻造超锻粗比时的锻件成形工艺是一个综合性问题，需要根据不同材料和锻件的特点进行具体调整。通过合理选择锻造参数和控制锻造温度等因素，可以达到锻件质量、成本和效率的最优化。