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锻造技术及其发展趋势

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：赵荣辉

[导读] 摘要：近年来，我国社会的快速发展离不开基础器械设备的支持。

        中车沈阳机车车辆有限公司辽宁沈阳 110142
        摘要：近年来，我国社会的快速发展离不开基础器械设备的支持。随着科学技术的进步，对设备和器具等提出了更高的要求。传统的锻造技术生产的设备不能满足现代社会的需要。锻造技术可以生产满足现代社会需求的精密仪器。
        关键词：锻造技术；发展；趋势
        引言
        精密锻造成型技术（纯成型）是指，锻造零件成形后，即使不稍微加工或加工也能达到零件规格的成型技术。精密锻造成型技术是先进制造技术中的一个重要分支，广泛应用于汽车、矿山、能源、建筑、航空、航天、兵器等行业。精密锻造成型技术不仅节省了材料和能源，而且大大降低了加工流程和设备。并且显著加速了生产速度，提升了产品品质，与此同时降低了生产财政资金的投入。经过近30年的进步，精密锻造成型技术取得了很大的进步，获得了很多研究成本。
        一、热精密锻造技术
        热精密锻造技术（纯成型）是锻造材料的温度高于再结晶温度，成形后的机械加工量不多，或者即使不加工，零部件的质量和形状也能达到基准的成形技术，是最先进的制造技术中的一个重要分支，是航空、宇宙、兵器，并广泛应用于汽车、矿山、建筑等行业。热精密锻造技术节省了材料、能源，缩短了加工流程，降低了锻造设备的吨位，明显提高了生产速度和产品质量，减少了生产资金的投入。另外，金属流线沿着零件的轮廓科学分布，获得优秀的材料组织结构和性能，进一步削弱零件的品质，提升产品的安全性及稳定性。热精密锻造时，材料的变形抵抗力不高，塑性优秀。成形容易成为复杂的构造部件，但是在高温条件下的氧化作用相当强，严格规定热精密锻造工序的锻造设备和锻造环境。经过数十年的实践，热精密锻造成型技术取得了很大的进步，研究了很多成果。
        1.热模锻造
        在热锻造之前先加热模具，加热到规定的温度再保温，保证模具整体均匀。锻造过程中，虽然基础的温度下降了，但在锻造温度范围内，变形阻力的强化不像一般锻造那样激烈，加工硬化的状况大幅下降，进而提高了材料的锻造能力。因此，锻造品可以有小的圆角半径，小的拔除斜度，小锻造余量。另外，由于热模锻造的锻造能力得到加强，锻造火也随之下降，提高了冲床的工作能力，延长了使用时间。
        2.等温锻造
        等温锻造保持模具和锻造板的温度，使板在固定温度下形成较低的失真速度和较少的锻造火次复杂的精密锻造品。近几年来，国内外很多学者以等温锻造技术为中心，提高锻造品的成形精度和品质，开展了许多工作。制作了TC11合金的构成关系，考虑到该结构关系，改良了TC11合金涡轮盘的等温锻造过程。
        3.冷精锻
        采用室温作为锻造温度的过程是冷锻造过程，冷锻造可以很好地控制成型材料的形状和尺寸，加工之后的刀具硬度及精确度也非常难，表面质量还保障。但是，冷锻造时，材料具有极强的变形耐受性，因此塑性不好，需要非常准确的设备和模具。
        二、锻造技术的应用进展
        1.等温锻造技术
        这种技术多用于铝合金的锻造，锻造过程更方便，锻造过程更简化，锻造速度慢，组织均匀，防止变形能力增强等优势。在运用等温锻造技术的过程中，应锻造的要求，严格控制锻造温度，加上特殊的模具加热装置，确保温度稳定，顺利进行锻造工序。

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通过锻造物可以看出优秀组织的均匀性和结构稳定性。
        2.粉末锻造技术
        粉末锻造技术运用程序少，资金投入量少，适合生产颜色繁杂、使用性能基准低的锻造。现阶段，我省粉末锻造技术设备主要用于锻造齿轮零件，可以有效提高齿轮锻造品的牙根电阻疲劳强度和冲击强度。
        3.胀断连杆锻造技术
        该锻造技术的关键是用于锻造链结，技术基准非常高，要求技术骨干严格控制钒、锰以及磷意象的掺入量，保障锻造物的韧性、延展性以及避免吸附等等。湿度控制也是重要的工作，这个锻造技术所需要的温度在1235C 15C的范围内，较高的温度使棒膨胀而使渣下降，温度低的话容易发生拉杆防止拉力性能降低的问题。连杆的锻造技术工程简单，工程少。
        三、精密锻造技术发展方向
        1.不断提高工件质量
        以前的精密锻造主要是将分支零件精密化，如今正向着直接生产零件的方向发展。如今的精密锻造技术设备的研讨重点是提升刀具的构件精确度。刀具精确度不太正确主要是因为变形压力强，模具及设备本身不足，通过补偿锻造系统的弹性，可以有效提升精密锻造刀具的构件精确度。通过开发新生产工艺，结合锻造环境温度及生产工艺的优点，深加工部件也能有效提高工件尺寸精度。
        2.采用新型原材料
        随着制造业的发展，原料还不断更新。传统式的锻造技术设备主要采纳黑色金属为原料，但是如今的原料正在多种发展。高铁和铝合金被用于制造，高铁和合金被用于制造。
        3.加工工件的尺度向多极化发展
        现在社会上使用的机器零件的尺寸多种多样，从大到小都被应用着。而且近年超大型和超小型的机械零件很受欢迎。国家的建设需要大型设备。其中机器零件的尺寸也很大。
        4.精密锻造工艺优化
        向下和反向都可以归因于通过数值模拟技术验证设计结果的试行错误方法。那个基本的想法沿袭着以前的试行错误法，不过，被使用的验证法不同。修改不合理的设计时请参考设计者的经验。极低的智能设计流程。为了提高精密锻造技术和模具设计的效率和稳定性，近年来国内外很多学者对精密锻造工艺和模具改良设计进行了广泛的探索，取得了很大的进步。精密锻造生产工艺及模具改进设计通常是以生产工艺参数值及模具颜色为设计变量，以刀具的颜色及化学特征为目的方程，以有限元为目的方程的计算机技术。使用有效的优化算法，实现了工艺参数和模具形状的自动改进。目前，使用最多的改进方法是基于梯度的灵敏度分析优化算法和全局优良的遗传算法。
        结束语
        综上所述，许多可以满足现代社会发展需要的许多精密仪器和零件必须通过精密锻造技术形成以满足设备的要求。我国现在已经发展了一些精密锻造工人技术以及未来的目标可能是使用新的原材料来提高工件的质量并发展多尺度的工作处理。
        参考文献：
        [1]晏爽，李普，潘秀秀，杨刚.精密锻造成形技术的应用及其发展[J].热加工工艺，2013, 42 (15): 9- -12+15.
        [2]伍太宾.精密锻造成形技术在我国的应用[J].精密成形工程，2012, 1 (02): 12-18.