探讨精密锻造成型技术及应用

探讨精密锻造成型技术及应用

郑银鹏

  泸州长江机械有限公司

摘要：在我国机械制造业迅速发展的背景下，工业制造水平呈明显提高趋势，尤其是以制造配件为主的精密锻造成型技术，也愈发完善、成熟，在一定程度上反映出了我国机械制造技术水平。与传统切削加工、普通锻造成型技术相比，精密锻造成型技术所制作的成品与生产最终需求形状更为接近，这也是该技术得到广泛应用的原因。本文主要围绕精密锻造成型技术及应用进行了探讨、分析，以供参考。

关键词：精密锻造成型技术；应用；新能源；发展方向

针对精密锻造成型技术而言，其是从普通锻造成型工艺基础上改进而来的一种新型锻造成型技术，有机融合了新材料、新能源、信息技术等，优势以高效、节能、高精度、低成本等为体现，现已成了制造业市场竞争的主流技术之一。但值得注意的是，想要充分发挥精密锻造成型技术效能，就需结合实际情况合理运用，严格控制各工艺质量，这也是推动机械制造业健康、可持续发展的关键。

1、精密锻造成型技术及其应用

1.1冷精锻成型工艺

基于冷精锻成型工艺的前提下来说，主要是指在室温下加工锻造金属材料，技术包括冷镦挤、冷挤压等。通过对其原理的分析，即在常温下施加压力，促使金属材料产生塑性变形，结合零件使用要求从而生成形状不同的锻件。冷精锻成型工艺具备明显的应用优势，即可精准把控工件的尺寸、形状，规避因高温而引发的误差问题；生成的工件精度、强度较高，且无需热加工处理，故工件表面就不会出现烧损，或是氧化反应，这就为工件表面质量提供了保障。在运用冷精锻工艺的过程中，需使用规格较高的模具及设备，旨在避免锻件变形抗力过大，或是锻件材料塑性变形有限[1] 。现阶段，冷精锻成型技术被广泛的应用到了多品种小批量的生产中，如汽车零部件、摩托车零部件等，获取了一定的效果。近些年来，随着我国汽车工业的不断发展，冷精锻成型技术的应用价值也愈发凸显，解决了高难度零部件批量化生产难题。

1.2温精锻成型技术

温精锻成型技术主要是先加热锻件，加热至再结晶温度之下的某个适合温度展开锻造。此技术在上世纪60年代开始发展，以有效减弱锻件的抗变形、塑性变形及养护作用未发挥为基础，增加温度。温精锻工艺的合理运用，不仅攻克了锻件抗变形力较大的问题，且也适用于锻造形状复杂的工件，消除了氧化作用对尺寸精度、表面质量造成的影响。但值得注意的是，温精锻成型工艺也存在一定的应用局限，即锻造时温度较低，且温度范围也较窄，这就提高了对磨具及锻件本身属性的要求，故此工艺被应用到了一些中等强度的工件中，尤其是适用于大批量生产[2] 。

1.3热精锻成型

热精锻成型也是常见的精密锻造成型技术，主要是基于结晶温度以上的温度完成精密锻造工艺。通过分析发现，热精锻技术加工零件具备明显的特征，即塑性较强，发生变形的可能性较高，故此工艺主要应用于结构复杂的加工中。同时，受成形时温度过高的影响，材料氧化作用也就较强，这就极易引发因氧化问题而降低材料表面质量，且也难以精确测量工件尺寸。另外，热精锻通常在密闭式下操作，模具自身存在一定的缺陷，难以控制原料，这也是导致变形抗力的关键原因，极易对模具及设备造成损坏。而使用分流降压原理则可有效解决上述问题，是延长模具使用年限的有效手段。针对热精锻技术而言，其在我国的起步较晚，20世纪80年度后期才逐渐趋于成熟，凭借良好的经济效益性在制造业得到了广泛的应用。

1.4复合精锻成型

复合精锻成型技术对多种技术工艺进行了综合，包括冷精锻、温精锻、热精锻等工艺，且也与其它相关成形技术进行了融合，基于工件生产要求的前提下实现多种锻造方法的组合，从而达到共同锻造工件的目的。同时，此技术也能反映出冷精锻、温精锻、热精锻的优点，规避其弊端，通过对各精锻成型技术的复合运用，可生产出尺寸精度较高、形状复杂，且性能较优的锻件。与传统锻造成型工艺相比，复合精锻成型技术的优点更加全面，工艺流程简单，可满足更多工件的锻造要求，在一定程度上减少了能源及原材料的应用，有利于企业获取最大化经济效益。现阶段，在各种管接头、齿轮等强度较高的工件锻造中，复合精锻成型技术得到了良好的应用，是一种标准的锻造工艺。但值得注意的是，此技术在我国仍处于研究阶段，运用频率不高，为充分发挥其效能，还需重视研究的拓展[3] 。

2、精密锻造成型技术的发展趋势

2.1强化工件质量

基于传统精密锻造而言，主要是为精炼空白部件，而如今则发展到直接生产零件的方向。目前，对于精密锻造技术的研究重点，往往集中于对生产工件尺寸精度提高等方面，涉及了锻造系统的补偿、新工艺开发等。而工件的不准确性往往是因变形阻力过大、模具及设备本身缺陷等而导致。在此背景下，就需重视锻造系统弹性的补偿，不断促进精锻件尺寸精度的提高，积极开发新工艺，根据各锻造温度工艺的优点及零件深加工，实现工件尺寸精度的持续强化[4] 。

2.2积极引入新型原材料

在制造业高速发展的背景下，原材料也呈持续更新状态，传统锻造技术通常以黑色金属为原料，而如今原材料则具备多样化特点。很多钛合金在汽车、航空航天领域被作为了原材料使用，铝合金、镁合金则被用于飞机、高速钢轨等的制造。

2.3加工工件尺度多极化发展

现阶段，机械零部件的尺寸具备多种多样的特点，这就拓展了应用范围，一些大型及超小型的机械零部件越来越受欢迎。例如，科学研究、医疗及其他使用精密仪器的部件其尺寸往往就非常小；国家建设中，则极易使用到大型设备，且一些机械部件的体积也非常大[5] 。

2.4锻造成品精密化

在科技及生产不断发展的背景下，人们对锻件产品种类、精度已不再局限于传统可应用性方面，往往侧重于锻件精准度及产品的质量，这就进一步推动了锻造成品朝着精密化产品的方向发展。同时，精密锻造成型技术也具备了成本低廉的优势，不会对环境造成较大的污染，将此技术运用于一些复杂精密产品的制作中，可有效促进锻造产品精密化的提高[6] 。

2.5锻造过程智能化

随着智能化、自动化技术的应用，传统单一品种刚性生产线的锻造成品制作方法已无法满足现代化制作业的发展需求，故制作也就需朝着智能化方向发展，尤其是精密锻造成型技术过程，如更换高柔性自动化锻压设备、使用控制系统操作机器人等，这不仅可促进锻造精度的提高，改善工件质量，且也能在一定程度上节省人工成本，减少或规避人为因素引发的问题。

3、结语

综上，我国制造业虽然迎来了很多的发展机遇，但往往也面临着一些新的难题，而精密锻造成型技术在制造业中得到了广泛的应用，故重视其应用水平的强化就显得尤为重要。在实际的运用中，需结合精密锻造成型应用类型合理选择工艺，严格控制工艺质量，以促进制造精度的提高，这也是提高精密锻造成型技术整体水平的关键。

参考文献

[1]晏爽，李普，潘秀秀，等．精密锻造成形技术的应用及其发展［J］．热加工工艺，2018（15）：82-89.

[2]高峻，李泉．精密锻造技术的研究进展与发展趋势［Ｊ］．精密成形工程，2019（6）：55-57.

[3]李新同，李克，李元衡.精密锻造成型技术及应用分析［J］.技术与市场,2019(1）：227-229.

[4]颜建斌,瞿良.浅谈汽车零件锻造企业精密锻造发展方向[J]［J］.锻造与冲压,2022(13):20-24.

[5]章立预,郑英俊，胡红旗，等.中国精密锻造工艺和模具发展现状(下)[J].锻造与冲压,2018(1):20-23.

[6]赵震，白雪娇,胡成亮.精密锻造技术的现状与发展趋势[J].锻压技术,2018,43(7):51-53.