金属热加工之锻造

金属热加工之锻造

（一）空气锤或打铁（Air Hammer or Smith Forging）

空气锤或打铁所用的方式相同，系将工作物加热到锻造温度，在平锤及钻板之间加以锻造；小件可用手工称为打铁；大件则须使用空气锤（Air Hammer）（如下图上所示），其中，工作物系放在钻板与平面锤之间，至于蒸汽锤的构造，则依锻造容量而定，轻型者为单机架式，重型者为双机架式。

（二）落锤锻造（Drop Hammer Forging）

落锤锻造与平面锻造的不同，在于落锤锻造的锤有模穴，工作件在模穴中承受两方面的压力或冲击力作用，进而依模穴的形狀作塑性变形。

如下图所示，为了使金属的流动能确实而充份，往往将锻造分成若干级次，每级的变化为渐进式，以利控制流动方向，至于级数的多寡，端视锻件的形狀与大小，金属的可锻性及工件尺寸精度要求。

下图下为用活塞举升锤体的重力落锤构造，其中，汽缸中所使用者可以是蒸汽，也可以是压缩空气。 

下图为冲击锻锤机（Impacter Forging Hammer），其在水平面上有两个相对的汽缸及活塞杆，各有一推进块，而锻造的模即装在推进块上，锻造原料则置于两模之间，在相互对击下实施锻造。至于，在对击中于分界面上所被挤出的额外料（称为飞边），可移至剪边压床（Trimming Press）剪除之，然后再以酸液浸蚀、珠击（Shot Peening）或滚磨（Tumbling）等方法，去除锻件表面的氧化层。

相较於单相锤击的锻造机器而言，此种方式具有：机器结构相对减轻、基础工程可缩减与工作能量较小等优点。

锻造后的锻造物品均被覆鱗皮，故必须去除，可利用泡在酸裡、珠击处理（Shot penning）或滚筒打磨（Tumbling）。若锻件有变形或扭曲的情形发生，则须进一步加以整形、矫正或伸直，因此，对于大型锻件或截面不均的锻件，必须严格控制冷却速度，以免产生变形或内应力。下图为一飞机主要起落架的外气缸锻造模。

（三）压力锻造（Press Forging）

压力锻造是以慢速的压力，使金属在模内挤压造形的锻造法，由于金属受力的时间颇长，挤压作用不仅行之于锻件表面，也及于工件的中心部份，因此，能达到内外均一的效果，其制品的品质亦较锤锻者为佳。

（四）锻粗或端压锻造（Upset Forging）

锻粗或端压锻造通常是针对一均匀长杆的一端欲进行锻粗或造形而來，如下图所示。将长杆在模子内夹紧，其一端加热至高温，并顺其轴向，再该端加压，使其锻粗或造形。下图所示，为在端压机上使用分段穿孔（Progressive Piercing）的锻造方式來制造星型发动机汽缸的加工顺序。

（五）滚轧锻造（Roll Forging）

下图所示为滚轧锻造的原理。其系以两个非百分之百为圆形的辊子（有 25~75%的直径缩减率，其余部份可依需要切成槽形），将杆料送入其间并夹持之，而后继续转动，使杆料受轧压，使直径缩减并向前推送；当辊子再转到开口位置时，可将杆料抽回到原來的位置，以备次一循环轧滚，或送到另一沟槽作另一种施工。

下图所示为粗锻的轮子毛坯，在数个辊子的滚轧下制成轮子的情形，其中，轮子一方面旋转，直径一方面加大外，轮缘及轮辐亦同时减薄，直到轧至规定尺寸，再置于模内，以压力机压平或作矫正。

文章作者：山东万汇数控机床有限公司  www.sdwhjc.com