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精密锻造成形技术及其模具应用

来源:发表时间:2018-10-09



随着我国市场经济体质的不断发展和完善,传统的锻造模具技术已经无法满足市场的需求。随着科技的不断进步,锻造模具已经广泛运用在航天、船舶、汽车等重要领域,我国的锻造技术也在不断地蓬勃发展。本文主要介绍下现有的精密锻造模具成形技术,并简单的讲解下其发展趋势。



  一、精密锻造技术的概念

  精密锻造成形技术,指的是在零件基本成形后,只需少许加工或无需加工就可以使用的零件成形技术,又称近净成形技术。这种技术是以常规锻造成形技术为基础发展起来的,是由计算机信息技术、新能源、新材料等集成的一门应用技术。现阶段,精密锻造成形技术主要用在精锻零件和精化毛坯等方面。



  二、精密锻造成形技术的种类

  精密锻造成形技术,它的优势很明显,成本低、效率高、节能环保、精度高等。这种成形工艺种类很多,按成形速度划分:高速精锻、一般精锻、慢速精锻成形等;以锻造过程中金属流动状况为标准划分:半闭、闭式、开式精锻成形工艺;按成形温度划分:超塑、室温、中温、高温精锻成形等;按成形技术分为:分流锻造、等温锻造、复动锻、复合成形、温精锻成形、热精锻成形和冷精锻成形等。按成形技术对精锻技术进行的划分,已经成为了生产中人们习惯分类方式。



  1.复动锻造

  复动锻造,又称闭塞锻造,这种工艺是最先进的精锻技术之一。这种技术是通过一个冲头在封闭凹槽内部单向挤压或是用两个冲头双向复动挤压而使得金属一次成型的,成型的零件属于无飞边的近净精锻件。之所以要用闭塞锻造,是为了使材料使用率上升,降低加工工序的复杂度。

闭塞锻造能够做到通过一次操作而成形复杂的型面并取得很大变形量,在生产复杂零件时能够省去绝大多数的切削,有效降低成本。



  2.等温锻造

  等温锻造指的是在恒定温度下将胚料在模具中锻造加工成精锻成形零件的工艺。与常规锻造相比,等温锻造能够将毛坯的加热温度控制在一定范围内,使锻造过程中的温度大致相等,大大改善了在加工过程中模具因温度骤变而发生的塑性变化。由于等温锻造的工艺特点,特别适合对形变温度很敏感的材料或是难成形的材料的精锻,如镁合金、铝合金等。



  3.分流锻造

  分流锻造技术的重要环节是在模具或毛坯的成形部分建立一个材料的分流通道,以确保良好的填料效果。使用这种技术时,在型腔填满材料的的过程中,一部分材料留下分流通道,形成分流,这样有助于填满难成形的部分。

分流锻造的优点在于这种技术能够避开封闭装置,在成形齿轮类零件时具有良好成形效果,能够达到所需精度,不需要成形后的再加工,模具寿命长。



  4.等温锻造

  等温锻造指的是在恒定温度下将胚料在模具中锻造加工成精锻成形零件的工艺。与常规锻造相比,等温锻造能够将毛坯的加热温度控制在一定范围内,使锻造过程中的温度大致相等,大大改善了在加工过程中模具因温度骤变而发生的塑性变化。由于等温锻造的工艺特点,特别适合对形变温度很敏感的材料或是难成形的材料的精锻,如镁合金、铝合金等。



  5.冷精锻成形

  在不加热的情况下锻造金属材料,称为冷锻,主要有冷镦挤和冷挤压两种技术。和其他工艺相比,它的优点是工件形状容易把握,不会出现因高温而产生的形变,缺点是在变形过程中的阻抗大、工件塑性差等。



  6.复合精锻成形

  复合精锻成形工艺,指的是整合使用多种锻造方法的技术,或是将其他材料成形技术和锻造工艺组合使用。传统工艺的加工材料和零件具有很大局限性,在传统工艺基础上发展起来的复合工艺不仅能够扬长避短,结合各家之长,而且还在加工对象的范围上得到了扩展。

 

  7.热精锻成形

  热精锻成形技术是在再结晶温度以上寻找一个合适的温度作为加工温度的一种精密锻造技术。但是和温精锻技术相比,它由于选择的温度较高,会发生剧烈氧化,致使锻件表面质量较差,锻件精度不足。



  8.温精锻成形

  温精锻成形技术是在再结晶温度以下寻找一个合适的温度作为加工温度的一种精密锻造技术。在选择温度时,最好选择金属塑性变形最好的时候,且要在没有发生强烈氧化之前。

  

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