冷锻工艺未来的发展趋势是什么?

冷锻冷锻是一种精密塑性成形技术,具有机械加工无法比拟的优势,例如力学性能好、生产率高、材料利用率高,特别适合大批量生产,并可作为最终产品的制造方法,在航空航天、交通运输工具、机床工具等行业有着广泛的应用。目前,汽车工业、摩托车工业和机床工具工业的快速发展为传统冷锻工艺的发展提供了动力。冷锻工艺我国起步虽不晚,但发展速度与发达国家还有很大的差距,到目前为止,我国生产的汽车冷锻件重量在20公斤以下,相当于发达国家的一半,有很大的发展潜力,加强发展冷锻技术的研发与应用是当前我国亟待解决的问题。
冷锻件的形状越来越复杂,从最初的阶梯轴、螺钉、螺杆、螺母和导管等,发展到形状复杂的锻件。花键轴的典型工序为:挤压棒材——镦粗中头部分——挤压花键;花键套的主要工序为:反挤压杯状——底成环——挤压套状。目前,圆柱齿轮的冷挤压技术也已成功应用于生产。除黑色金属外,铜合金、镁合金、铝合金材料在冷挤压中的应用也越来越广泛。

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持续的流程创新
冷精锻是一种(近)净成形工艺。采用该方法成形的零件强度高、精度高、表面质量好。目前,国外一辆普通轿车的冷锻件总重量为40~45kg,其中齿部零件总重量超过10kg。冷锻齿轮单重可达1kg以上,齿形精度可达7级。
不断的技术创新推动了冷挤压技术的发展。自20世纪80年代以来,国内外精锻专家开始将分流锻造理论应用于直齿轮和斜齿轮的冷锻。分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部位建立材料的分流腔或通道。在锻造过程中,部分材料在填充型腔的同时,也流向分流腔或通道。随着分流锻造技术的应用,少切削、无切削高精度齿轮加工迅速达到工业规模。对于活塞销等长径比为5的挤压件,通过轴向分流大面积采用轴向剩余料块,可实现冷挤压一次成形,且冲头稳定性好。对于扁平直齿轮成形,也可采用径向剩余料块实现锻件的冷挤压成形。
块锻是利用一至两冲头在封闭的模具中一次性单向或反向挤压金属成形,以获得接近洁净形状、无飞边的精锻件。汽车上的一些精密零件,如行星齿轮、半轴齿轮、星形套、十字轴承等,如果采用切削加工的方法,不仅材料利用率很低(平均不到40%),而且耗费工时,生产成本高。国外采用闭式锻造技术生产这些洁净锻件,省去了大部分切削加工工序,大大降低了成本。
冷锻工艺的发展主要是为了开发高附加值产品,降低生产成本。同时,它也在不断渗透或取代切削加工、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形等领域,并可与这些工艺相结合形成复合工艺。热锻-冷锻复合塑性成形技术是将热锻和冷锻相结合而形成的一种新型精密金属成形技术,它充分利用了热锻和冷锻各自的优​​点。由于热态金属塑性好,流动应力低,因此主要的变形过程由热锻完成;冷锻精度高,因此零件的重要尺寸最终都采用冷锻工艺成形。热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代,自20世纪90年代以来得到越来越广泛的应用,采用该技术制造的零件在提高精度、降低成本方面取得了良好的效果。


发布时间:2021年4月13日

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