温_冷精锻复合成形技术应用及其发展趋势.docx

(a) 热 锻 件 (b) 精 锻 件图 1 外 星 轮 热 锻 件 、精 锻 件Fig.1 Hot forging and precise forging for the outer star wheel温、冷精锻复合成形技术应用及其发展趋势王德林， 陆有根， 吴 兵(上海纳铁福传动轴有限公 司 工业工程科 ， 上 海 201315)摘 要 ： 温 锻 + 冷整形复合成形技术是为复杂高质量零件的成形而发展起来的工艺 。 结合轿车等速传动轴的外星 轮 ，介绍了该技术的发展与应用 。关 键 词 ： 温 锻 ；复 合 成 形 ； 冷 整 形 ； 应 用中 图 分 类 号 ：TG306文 献 标 识 码 ： A文 章 编 号 ：1001-3814(2013)05-0107-04Application and Development of Warm—Cold Combined Precision Forging TechnologyWANG Delin, LIU Yougen, WU Bing(Industrial Engineering Department, Shanghai GKN Drive-Shaft Co.,Ltd., Shanghai 201315, China)Abstract： Combined forming of warm forging and cold shaping is a developing technology for the forming of complex high quality components. Combining the outer star wheel of steady velocity transmission shaft in car, the application and development of the technology are introduced.Key words： warm-forging; combined forming; old shaping; application随 着 世 界 制 造 业 的 发 展 ，节 能 、精 密 、高 效 成 形技术已成为当今塑性加工领域重点研究和发展的方 向之一。 温锻的变形温度通常在室温以上、 完全再 结晶温度以下的温度范围[1]。 与热锻相比，较低的温 度使得坯料在加热过程中氧化、 脱碳的可能性大大 降低，产品的尺寸精度与表面光洁度得到保证 ，产品 的 力 学 性 能 也 好[2]。 纯 冷 锻 成 形 虽 然 可 以 获 得 更 高 的表面质量和尺寸精度， 但冷锻成形对变形材料及 零件形状的要求比较苛刻。对于常用的合金结构钢， 只 有 其 含 碳 量 低 于 0.45wt% 时 才 适 合 采 用 冷 锻 成 形 ，且 只 限 于 成 形 形 状 简 单 的 零 件[1]。 用 冷 、温 精 锻 复合成形工艺替代传统的锻造工艺， 实现节省能源 和原材料、提高生产效率、提高零件质量、降低锻造成 本及为后续机加工节省加工成本和提高效率的目的 。图 1 为外星轮热锻件、精密锻造零件。对于这一 类 零 件 ，若 采 用 图 1(a)热 锻 件 毛 坯 进 行 后 续 切 削 加 工，则在中频处理前，必须软铣球道球面，切削量大 ， 效率低，成本高。 而采用近净成形技术 ，零件内腔表 面 ( 图 1(b)) 经 一 道 磨 削 工 序 就 能 达 到 最 终 产 品 要 求， 大幅度提高生产效率。 精锻件和普通热锻件相 比，精锻件及其模具开发的难度主要为：①锻件尺寸精度要求高 。 对于图 1(b)所示的精锻件，其内腔关键尺 寸 公 差 在±0.1mm 以 内 ，因 而 模 具 精 度 要 求 更 高 ， 从而增加了模具设计、模具加工以及精锻的难度。② 对 于 近 净 成 形 表 面 ，图 1(b)精 锻 件 头 部 大 倒 角 与 内腔相交的小结构处的填充增加了模具设计及制 造和精锻工艺的难度。③对于近净成形表面，精锻件的回 弹量以及精锻件后续热处理变形量都可能超出 锻件 尺寸公差范围， 设计模具时必须考虑此二 类变形的 补偿量。对于图 1(b)中的 精锻件 ，材料 为中碳合金 钢 ，内 腔型面比较复杂，采用单纯冷锻工艺难以成形 ，一般 采用“温锻＋冷整形”复合工艺成形。 温锻采用多工 位成形方式 ，设计各工步预锻毛坯时 ，应充分考 虑各 变形工步的协调一致性，避免各类成形缺陷 ；温锻变 形和冷整形的协调更是“温锻＋冷整形”复合成形工收 稿 日 期 ：2012-08-09作 者 简 介 ：王 德 林(1978- ),男, 浙 江 人,硕