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溫鍛工藝-溫鍛精密成形及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
一、溫鍛精密成形
溫鍛成形是近年來在冷塑性成形基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來的一種塑性成形新工藝它的變形溫度通常認(rèn)為是在室溫以上、完全再結(jié)晶溫度以下的溫度范圍內(nèi)"。該工藝成形的零件質(zhì)量好、精度高，且能成形形狀復(fù)雜的零件，近年來已獲得廣泛應(yīng)用。
和熱模鍛相比，溫鍛成形件表面不會發(fā)生強(qiáng)烈氧化作用，表面質(zhì)量好尺寸公差小，甚至可直接成形零件的工作表面完全省去后續(xù)機(jī)加工，且沒有飛邊，節(jié)省原材料冷鍛成形雖然可以獲得更高的表面質(zhì)量和尺寸精度，但冷鍛成形對變形材料及零件形狀的要求比較苛刻。對于常用的合金結(jié)構(gòu)鋼，只有在其含碳量低于0. 4%時才能采用冷鍛成形，且只限于成形形狀簡單的零件。在多工步冷鍛成形中，各工步之間通常要加入熱處理工步，以消除冷作硬化，此外合金結(jié)構(gòu)鋼在冷成形時變形抗力大，對壓力機(jī)噸位及模具材料要求高，這樣勢必降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本溫鍛成形的溫度范圍介于冷鍛和熱鍛之間，對于常用的合金結(jié)構(gòu)鋼其溫鍛時的屈服應(yīng)力約為冷鍛時的1/3，材料的變形能力和室溫下相比可提高2- 3倍2，這樣可以減少成形工步，節(jié)約設(shè)備投資;而所成形零件的尺寸精度和表面質(zhì)量與冷鍛成形相當(dāng)，若最后增加一個冷整形工步，則可獲得冷鍛成形相同的尺寸精度和表面質(zhì)量因此溫鍛成形既突破了冷鍛成形中變形材料零件形狀、需增加中間熱處理工步及變形抗力的局限性，又克服了熱鍛中因強(qiáng)烈氧化作用而引起的表面質(zhì)量及尺寸精度問題，具有顯著的優(yōu)越性。
二、溫鍛精密成形在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
目前世界各國汽車工業(yè)之間的競爭日趨激烈，生產(chǎn)廠家在激烈的市場競爭中，獲勝的前提條件是利用低生產(chǎn)成本生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，這樣對汽車工業(yè)中的塑性加工生產(chǎn)提出了更高的要求廠家必須根據(jù)零件的批量及設(shè)計要求選擇合適的工藝，以降低生產(chǎn)成本。
如前所述，溫鍛精密成形技術(shù)具有顯著的優(yōu)越性，但該工藝需要高精度的專門設(shè)備，且對模具結(jié)構(gòu)、模具材料的要求較高，所以只適宜于大批量生產(chǎn)。汽車工業(yè)中存在大量形狀較復(fù)雜的軸對稱或旋轉(zhuǎn)對稱零件，包括軸徑內(nèi)星輪、外套齒輪極爪聯(lián)軸器等。這些鍛件受零件材料或零件形狀的限制，用單純的冷鍛工藝難以成形;若采用熱鍛工藝，則原材料及能源的消耗量大，后續(xù)機(jī)加工量大，由于型面形狀復(fù)雜，機(jī)加工難度高，勢必增加生產(chǎn)成本，且切削加工會破壞零件的金屬流線結(jié)構(gòu)，降低零件的機(jī)械性能。這些鍛件的生產(chǎn)批量大，如采用溫鍛工藝或“溫鍛+冷鍛"綜合工藝來生產(chǎn)，則可以充分發(fā)揮溫鍛精密成形的優(yōu)越性，降低成本，提高質(zhì)量。因此，溫鍛精密成形技術(shù)近年來在美國日本德國等發(fā)達(dá)國家得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，并有逐步取代熱鍛工藝的趨勢。
中國汽車工業(yè)經(jīng)過40多年的創(chuàng)業(yè)到發(fā)展，已經(jīng)逐步成為中國國民經(jīng)濟(jì)帶動整個經(jīng)濟(jì)增長和結(jié)構(gòu)升級的支柱產(chǎn)業(yè)之一-。和發(fā)達(dá)國家相比，我國汽車工業(yè)中的溫鍛精密成形技術(shù)還比較落后，對于發(fā)達(dá)國家一些比較成熟的溫鍛工藝，也還沒能完全消化吸收。為了提高我國汽車工業(yè)的溫鍛技術(shù)水平，縮小和發(fā)達(dá)國家之間的差距，我國金屬塑性加工領(lǐng)域的研究人員必須順應(yīng)該領(lǐng)域的發(fā)展潮流，溫鍛成形理論和工藝兩個方面都亟待展開深入研究。
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