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中国温锻技术的现状
作者:赌钱游戏    发布日期:2020-07-20 16:32


  中国温锻技术的现状 传统的锻造工艺可分为热锻和冷锻两大类,热锻工艺早在两千多年前就已经以自由锻的形 式 在我国出现,用来制造兵器、铜、铁器皿等物品。在近代,随着世界范围内工业技术的 进步,锻压机械、模具技术及原材料等得到了迅猛发展,锻造业已经越来越成为国民经济不 可缺少的基础,在汽车、船舶、铁路交通、航空航天、电力、矿山、化工等领域发挥着极其 重要的作用。 为适应锻造行业节能、节材的总体发展趋势,要求越来越多的锻件精密化,而传统的热 锻工艺难以有效获取近(净)形锻件,为解决这一矛盾,开发和采用温锻、冷锻技术已成为 各国锻造界的共识。 温锻的温度范围 对于钢质锻件, 通常将再结晶温度以上的锻造称为热锻, 再结晶温度以下的锻造称作为 温锻,这种区分方法将再结晶温度视为衡量热锻、温锻的界限,只是考虑了变形能是否得到 有效释放,因而仅具有学术意义。而实际的锻造生产则需要考虑更多的因素,如表面氧化、 脱碳、尺寸精度等,因而对热希、温锻的界定需从多方面分析。 一般来说,钢的再结晶温度大约在 750℃左右在 700℃以上进行锻造时,由于变形能可 午到动态释放,成形阻力急剧减小;在 700~850℃锻造时,锻件氧化皮较少,表面脱碳现象 较轻微,锻件尺寸变化较小;在 950℃以上锻造时,虽然成形力更小,但锻件氧化皮和表面 脱碳现象严重,锻件尺寸变化较大。因而在 700~850℃的范围内锻造可得到质量和精度都比 较好的锻件。综合考虑各方面的因素,可根据所采用的温度范围将锻造分为热锻、温锻与冷 锻,即:热锻的锻造温度一般在 950℃以上,温锻的锻造温度在 700~850℃,冷锻则是在室 温下进行。 温锻技术在国内的应用现状 采用温锻工艺的目的是获得精密锻件,温锻的优势也就在于可以提高锻件的精度和质 量,同时又没有冷锻那样大的成形力。温锻工艺的应用与锻件材料、锻件大小、锻件复杂程 度有密切的关系。一般而言,对于开头不太复杂的低碳、低合金钢小型精密模锻件,采用冷 锻工艺就可以成形,如等速万向节的三销轴、星形轮即属于此列;对于开头复杂的中小型中 碳钢精密模锻件,冷锻方法难以解决其成形问题,或单纯采用冷锻工艺成本偏高,则可采用 温锻成形技术,如等速万向节三销槽壳、钟形壳等。 从国外情况看,日本和德国的温锻技术应用较多。 相比之下, 温锻在国内的应用则远没有国外多。 目前我国少数企业采用温锻工艺生产的 几种典型零件有:直伞齿轮,等速万向节零件如三销槽壳、钟形壳,摩托车结合齿轮锻件。 其他精密复杂零件应用温锻技术进行批量生产的很少。 有些企业温锻工艺生产锻件, 但实际 上其始锻温度在 900℃甚至 950℃左右,起到减少氧化作用,只能称为温热锻。 冷整形直伞齿轮热精锻工艺已成熟应用多年,可用于船用、农用车和部分卡车上。 我国对于精度要求高的汽车、轿车齿轮,一般外径小于 90mm 的已可以采用冷锻工艺 生产,大于 90mm 的一般采用温锻-冷整形工艺,既可以降低设备吨位,又可以提高齿形精 度。国内齿轮精锻技术的代表企业有江苏飞船股份公司、江苏太平洋精密锻造公司等企业。 冷挤压等速万向节零件如:三销槽壳、钏形壳是成形工艺难度最大的精密锻件之一。国 内已有少数企业在生产中开发应用,其典型工艺是:多工步温锻+冷挤压(最后一道工序保 证槽壳、球沟精度) 。该项技术应用的代表企业有江苏大丰森威集团、上海纳铁福公司等企 业。 摩托车结合齿轮,国内普遍采用热精锻工艺生产。能采用温锻工艺(750℃左右)大批 量生产的是重庆华江机械厂。该厂较好地解决了温锻模具寿命、模具结构等工艺难题,是精 锻摩托车结合齿轮质量最好的企业。 结束语 目前国内温锻技术应用较少的这种现状, 与国内缺少专用锻设备和温锻模具材料以及自 动化程度低有很大的关系: (1)企业一般都是在通用的锻压设备上进行温锻(冷锻) ,设备的力能参数、刚度和精 度难以满足温锻工艺要求。 (2) 模寿命是影响国内温锻技术应用的另外一个重要因素。 日本温锻模具的寿命约 2~3 万件左右, 而国内缺少适合温锻用的模具材料, 企业通常采用各种冷作模具钢材料来制造温 锻模具,效果都不太理想,寿命一般在 3000 件左右,而且很不稳定,这就直接影响了温锻 技术在生产中的应用。 (3)温锻工艺通常需要多工位成形(如三销槽壳、钟形壳) ,与热锻相比,其始锻温度 较低(通常 800℃以下) ,多工位成形工件产生较大的温降,如果工序间传递时间过长,则 到终成形工序时工件温度偏低导致成形力激增、 模具寿命降低。 日本温锻生产采用的是机械 式多工位挤压机配以机械手送料,生产节拍在 15 次 /min 以上,可以保证锻造温度在 700~800℃之内。而国内目前缺乏这种高效率、自动化的多工位挤压自动化技术。 综上所述,我国温锻技术的应用从零件品种、产量规模等均滞后于热精锻和冷锻。但只 要在温锻设备、 温锻模具材料和自动化生产 3 个方面加强技术开发和应用研究, 温锻技术的 进一步推广应用是可以早日实现的。 模具技术是精锻成形工艺链中最重要的一环。 精锻件的高尺寸精度和表面质量, 相应对模具 设计、 加工技术提出了更高的要求。 精锻生产线的自动化趋势更增加了精锻模具的复杂程度。 高效率的模具 CAD/CAM/CAE…Cax 平台已经成为精锻企业在激烈的市场竞争中取胜的关 键技术。 1、引 言 随着制造述的不断发展,省能、精密、高效成形技术已成为当今金属塑性加工领域重点 研究和发展的方向之一。 精锻成形技术在汽车工业中得到越来越广泛的应用。 汽车工业中的 一些典型锻件,包括极爪、伞齿轮、联轴器、轴颈、内星轮、十字轴、外星轮、三销套等, 这些零件都为受力件,其机械性能要求较高,若采用传统热模锻工艺来生产,则原材料消耗 及后续机加工量大,生产成本高,且金属流线切断很多,零件的机械性能降低;若采用精锻 工艺(温锻、冷锻或温锻—冷精整综合成形)生产,则可以获得很高的尺寸精度和表面质量, 生产净成形或近似净成形件,大大降低原材料消耗及后续机

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