行業(yè)知識
溫鍛加工-溫鍛精密成形的關(guān)鍵技術(shù)
溫鍛成形的溫度范圍介于冷鍛和熱鍛溫度范圍之間，因而其成形特性方面有區(qū)別于冷鍛成形和熱鍛成形的特殊性。為了能更好地掌握這--先進的成形技術(shù)的變形機理，充分發(fā)揮其優(yōu)越性，需對這些特殊性進行研究。
一、變形溫度及變形量控制
溫鍛成形具有優(yōu)越性的根本原因在于它不同于冷鍛和熱鍛的成形溫度，因此，對于各種變形材料，要發(fā)揮溫鍛成形的優(yōu)勢，必須選擇最合適的溫鍛溫度，既能充分發(fā)揮材料的變形能力，省去中間熱處理工步，又能保證零件的尺寸精度，良好的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及機械性能對于汽車 工業(yè)中常用的碳鋼和合金鋼，溫鍛溫度大致范圍為650~900C，其最優(yōu)變形溫度根據(jù)材料的含碳量及合金種類確定。
對于高強度低合金鋼或合金鋼溫鍛，可以控制材料的變形溫度和變形分布，使溫鍛件的微觀結(jié)構(gòu)和機械性能達到預(yù)定要求，還可以省去熱處理工藝因此，掌握溫鍛成形參數(shù)對溫鍛件的微觀結(jié)構(gòu)和機械性能的影響關(guān)系具有重要意義在此基礎(chǔ)上可建立各參數(shù)對微觀結(jié)構(gòu)和機械性能的影響模型，指導(dǎo)生產(chǎn)實踐首先通過實驗建立變形體的溫度分布、冷卻速率應(yīng)變應(yīng)力應(yīng)變速率等各參數(shù)對成形件的微觀結(jié)構(gòu)及機械性能的影響關(guān)系然后建立各種成形條件下的有限元模型，用熱、力耦合有限元模擬成形件的變形及冷卻過程，利用有限元模擬結(jié)果和前述實驗得出的影響關(guān)系可以預(yù)測成形件的微觀結(jié)構(gòu)及機械性能，從而可以幫助工藝設(shè)計人員選擇合適的成形及冷卻參數(shù)，優(yōu)化溫鍛工藝。
二、潤滑技術(shù)和潤滑劑
潤滑是溫鍛成形中的一個關(guān)鍵技術(shù)，良好的潤滑系統(tǒng)對工藝的成敗起著決定性作用，目前常用的潤滑方法可以歸為4類: (1) 坯料不加潤滑劑涂層，工作模具采用油一石墨乳化液潤滑或水油-石墨的混合液潤滑; (2) 坯料采用石墨涂層，模具工作表面采用油一石墨乳化液潤滑或水油一石墨的混合液潤滑;(3)坯料采用石墨涂層，模具工作表面采用水-石墨懸浮液或不含石墨的潤滑劑潤滑;(4)坯料采用其駝涂層(不含石墨)， 模具工作表面采用不含油一石墨的潤滑劑潤滑。模具工作部分的材料通常采用耐熱工具鋼或高速鋼。選擇模具材料時，考慮的主要因素不是成形溫度，而是潤滑劑的種類用水基潤滑劑時，不宜采用高速鋼，因為高速鋼對熱應(yīng)力較敏感且其熱傳導(dǎo)率太低出于經(jīng)濟效益和環(huán)保兩方面考慮，采用無油白色潤滑劑是溫鍛技術(shù)的發(fā)展趨勢，因此耐熱工具鋼將逐步成為首選溫鍛模具材料。
三、模具的受力分析及模具壽命
溫鍛模具在材料的變形過程中，要經(jīng)受高的變形抗力及熱應(yīng)力的綜合作用，最大變形壓力可達200-250M Pa，連續(xù)生產(chǎn)時模具溫度可達300~ 500C 或更高因此在進行溫鍛工藝設(shè)計時，必須充分考慮模具的受力條件和溫度條件，保證模具的強度、硬度和韌性達到生產(chǎn)要求，，避免因模具的早期失效而造成的經(jīng)濟損失。
為確定溫鍛模具工作時的受力情況，可利用有限元法耦合模具的彈性變形及變形體模具之間的傳熱過程對溫鍛過程進行模擬，得出模具的溫度及應(yīng)力分布，從而為選擇合適的模具材料、設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)(包括潤滑和冷卻系統(tǒng))及尺寸提供依據(jù)。
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