冷锻工艺未来的发展趋势是什么?

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点,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,冷锻在航空航天和交通运输领域工具机床行业及其他行业均有广泛应用。当前,汽车工业、摩托车工业、机床工业的快速发展,为冷锻传统技术的发展提供了动力。冷锻工艺我国起步虽不晚,但发展速度与发达国家有很大差距,到目前为止,我国生产的汽车上冷锻件重量不足20公斤,相当于发达国家的一半,具有很大的发展潜力,加强发展冷锻技术与应用是我国当前的一项紧迫任务。
冷锻件的形状越来越复杂,从最初的阶梯轴、螺钉、螺钉、螺母和导管等,发展到形状复杂的锻件。花键轴的典型工艺流程为:挤压杆——镦粗中头部分——挤压花键;花键套的主要工序为:反挤压杯形——底部成环——挤压套筒。目前,圆柱齿轮冷挤压技术也已成功应用于生产。除黑色金属外,铜合金、镁合金和铝合金材料在冷挤压中的应用也越来越广泛。

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持续的工艺创新
冷精密锻造是一种(近)净成形工艺。用这种方法成形的零件强度高、精度高、表面质量好。目前,国外一辆普通汽车使用的冷锻件总量为40~45kg,其中齿件总量在10kg以上。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。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造。分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分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流向分流型腔或通道。随着分流锻造技术的应用,高精度齿轮的少切削、无切削加工已迅速达到工业规模。对于长径比为5的挤压件,如活塞销,可通过广泛的轴向分流采用轴向余料块实现冷挤压一次性成形,且冲头稳定性好。对于平直齿轮成形,也可以利用径向剩余料块实现锻件的冷挤压成形。
块体锻造是一种闭式模具,通过一个或两个冲头对金属进行单向或反向挤压一次成形,获得接近洁净形状、无飞边的精锻件。汽车的一些精密零件,如行星、半轴齿轮、星形套、十字轴承等,如果采用切削加工方法,不仅材料利用率很低(平均不到40%),而且工时成本,生产成本高。国外采用闭式锻造技术生产这些洁净锻件,省去了大部分切削工序,大大降低了成本。
发展冷锻工艺主要是开发高附加值产品,降低生产成本。同时,它也在不断渗透或替代切削、粉末冶金、铸造、热锻、板材成形等领域,并且还可以与这些工艺相结合,形成复合工艺。热锻-冷锻复合塑性成形技术是热锻与冷锻相结合的一种新型精密金属成形技术。它充分利用了热锻和冷锻分别的优点。热状态下的金属具有良好的塑性和较低的流动应力,因此主要变形过程是通过热锻完成的。冷锻精度高,所以零件的重要尺寸最终都是通过冷锻工艺成型的。热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代,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取得了提高精度、降低成本的良好效果。


发布时间:2021年4月13日

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