應用范圍
當前汽車(chē)工業(yè)、摩托車(chē)工業(yè)和機床工業(yè)的飛速發(fā)展,為冷鍛這一傳統技術(shù)的發(fā)展提供了原動(dòng)力。例如,我國1999年摩托車(chē)的全國總產(chǎn)量就有1126萬(wàn)多輛,而根據2000年的初步估計,我國汽車(chē)的總需求量到2005年將達到330萬(wàn)輛,其中轎車(chē)130~140萬(wàn)輛,僅汽車(chē)行業(yè)的鍛件需求在50~60萬(wàn)噸以上。冷鍛技術(shù)在我國的起步雖然不算太晚,但發(fā)展速度卻與發(fā)達國家有很大的差距,到目前為止,我國生產(chǎn)的轎車(chē)上的冷鍛件重量不足20kg,相當于發(fā)達國家的一半,開(kāi)發(fā)潛力很大,加強冷鍛技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣應用是我國的一項緊迫任務(wù)。
冷精鍛是一種(近)凈形成形工藝。采用該方法成形的零件強度和精度高,表面質(zhì)量好。當前國外一臺普通轎車(chē)采用的冷鍛件總量40~45kg,其中齒形類(lèi)零件總量達10kg以上。冷鍛成形的齒輪單件重量可達1kg以上,齒形精度可達7級。
持續不斷的工藝創(chuàng )新推動(dòng)了冷擠壓技術(shù)的發(fā)展,20世紀80年代以來(lái),國內外精密鍛造專(zhuān)家開(kāi)始將分流鍛造理論應用于正齒輪和螺旋齒輪的冷鍛成形。分流鍛造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一個(gè)材料的分流腔或分流通道。鍛造過(guò)程中,材料在充滿(mǎn)型腔的同時(shí),部分材料流向分流腔或分流通道。分流鍛造技術(shù)的應用,使較高精度齒輪的少、無(wú)切削加工迅速達到了產(chǎn)業(yè)化規模。對于長(cháng)徑比為5的擠壓件,如活塞銷(xiāo),采用軸向余料塊的廣泛通過(guò)軸向分流可以實(shí)現冷擠壓一次成形,而且凸模的穩定性很好;對于扁平類(lèi)的直齒輪成形,采用徑向余料塊也可以實(shí)現產(chǎn)品的冷擠壓成形。
閉塞鍛造是在封閉凹模內通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)沖頭單向或對向擠壓金屬一次成形,獲得無(wú)飛邊的近凈形精鍛件。一些轎車(chē)精密零件如行星和半軸齒輪、星形套、十字軸承等如果采用切削加工方法,不僅材料利用率很低(平均不到40%),而且耗費工時(shí)多,生產(chǎn)成本極高。國外采用閉塞鍛造技術(shù)生產(chǎn)這些凈形鍛件,省去絕大部分切削加工,成本大幅度降低。