精密塑性体积成形技术

（2） 精密塑性成形的精度
径向尺寸 一般热模锻件 热精锻件 温精锻件为 冷精锻件为
Hale Waihona Puke Baidu
±0.5～±1.0mm ±0.2～± 0.4mm ±0.1 ～±0.2mm ±0 .01～±0.1mm
表面粗糙度 一般热模锻件 冷精锻件
Ra12.5 Ra0.2～0.4
据粗略估计，每100万t钢材由切削加工改为精密模锻，可节约钢材15万 t(15％)，减少机床1500台。例如德国BLM公司热精锻齿轮多达100多种， 齿形精度达DIN6级，节约材料20％ ～ 30％，机械性能提高20％ ～ 30％。 精锻螺旋伞齿轮的最大直径达280mm，模数达到12。美国、奥地利的 热模锻叶片占总产量的80％ ～ 90％，叶型精度达(0.15～0.30)mm，锻 后叶型部分只需抛光、磨光，减少机械加工余量达90％。
（4）拟定精密塑性体积成形工艺时 应注意的问题
3)适当地采用精整工序，可以有效地保证精度要求。例如，叶片(尤 其是型面扭曲的叶片)精锻后，应当增加一道精整工序。有时对 锻件的不同部位需采用不同的精整工序。
4)坯料良好的表面质量(指氧化、脱碳、合金元素贫化和表面粗糙度 等)是实现精密成形的前提。另外，坯料形状和尺寸的正确与否 以及制坯的质量等，对锻件的成形质量也有重要影响。在材料料 塑性、设备吨位和模具强度允许的条件下，尽可能采用冷成形或 温成形。
（4）拟定精密塑性体积成形工艺时 应注意的问题
5)设备的精度和刚度对锻件的桔度有重要影响，但是模具精度的影 响比设备更直接、更重要些。有了高精度的模具，在一般设备上 也可以成形精度较高的锻件。
6)在精密成形工艺中，润滑是一项极为重要的工艺因素，良好的润 滑可以有效地降低变形抗力，提高锻件精度和模具寿命。
精密塑性体积成形是指所成形的制件达到或接近成品零 件的形状和尺寸，它是在传统塑性加工基础上发展起来的一 项新技术。它不但可以节材、节能、缩短产品制造周期、降 低生产成本，而且可以获得合理的金属流线分布，提高零件 的承载能力，从而可以减轻制件的质量，提高产品的安全性、 可靠性和使用寿命。该项新技术由于具有上述诸多优点，加 之工业发展的需要，近20多年来得到了迅速发展，尤其在一 些工业发达国家发展迅猛。目前，精密塑性体积成形技术作 为先进制造技术的重要组成部分，已成为提高产品性能与质 量、提高市场竞争力的关键技术和甫要途径。
（3）影响锻件精度的因素
一． 坯料的体积偏差（下料或烧损） 二． 模膛的尺寸精度和磨损 三． 模里温度和锻体温度的波动 四． 模具和锻件的弹性变形 五． 锻件的形状和尺寸 六． 成形方案 七． 模膛和模具结构的设计 八． 润滑惰况 九． 设备 一○．工艺艺操作
（4）拟定精密塑性体积成形工艺时 应注意的问题
热成形(热锻)的特点
优点： • 变形抗力低 • 材料塑性好 • 流动性好 • 成形容易 • 所需设备吨位小 缺点： • 产品的尺寸精度低 • 表面质量差 • 钢件表面氧化严重 • 模具寿命低 • 生产条件差
冷成形(冷锻) 的特点
优点： • 产品的尺寸精度高 • 表面质量好 • 材料利用率高 缺点： • 冷成形的变形抗力大 • 材料塑性低 • 流动性差
1)在设计精锻件图时，不应当要求所有部位尺寸都精确，而只需 保证主要部位尺寸精确，其余部位尺寸精度要求可低些。这 是因为现行的备料工艺不可能准确保证坯料的尺寸和质量， 而塑性变形是道守体积不变条件的。因此，必需利用某些部 位来调节坯料的质量误差。
2)对某些精锻件，适当地选用成形工序，不仅可以使坯料容易成 形和保证成形质量，而且可以有效地减小尽位变形力和提高 校具寿命。
3.3 精密塑性体积成形技术
3.3.1 绪论 3.3.2 精密塑性体积成形的方法 3.3.3 精密塑性体积成形实例
3.3.1 绪论
（1）精密塑性体积成形的概念 （2）精密塑性成形的精度 （3）影响锻件精度的因素 （4）拟定精密塑性体积成形工艺时应 注意的问题 （5）精密塑性成形的应用
（1）精密塑性体积成形的概念
1)大批量生产的零件，例如汽车、摩托车上的一些零件，特别是复杂 形状的零件。
2)航空、航天等工业的一些复杂形状的零件，特别是一些难切削的复 杂形状的零件；难切削的高价材料(如钛、锆、钼、铌等合金)的零 件；要求性能高品质、使结构质量轻化的零件等。
3.3.2 精密塑性体积成形的方法
（1）精密塑性体积成形的分类 （2）小飞边和无飞边模锻 （3）挤压 （4）闭塞式锻造 （5）多向模锻 （6）径向锻造 （7）摆动辗压 （8）等温模锻和超塑性模锻 （9）精压
（4）拟定精密塑性体积成形工艺时 应注意的问题
7)模具结构的正确设计，模具材料的正确选 择以及模具的精确加工，是影响模具寿命 的重要因素。
8)在高温和中温精密成形时，应对模具和坯 料的温度场进行测量和控制，它是确定模 具材料，模具和模锻件热胀冷缩率以及坯 料变形抗力的依据。
（5）精密塑性成形的应用
温成形(温锻) 的特点
与冷锻比较： 温锻时由于变形抗力小、材料塑性好，成形比冷锻
容易，可以采用比冷锻大的变形量，从而减少工序数目、 减少模具费用和压力机吨位，模具寿命也比冷锻时高； 与热锻相比：
温锻时由于加热温度低，氧化、脱碳减轻，产品的 尺寸精度和表面质量均较好。如果在低温范围内温锻， 产品的力学性能与冷锻产品差别不大。
（1）精密塑性体积成形的分类
按成形温度分类
• 冷成形(冷锻)
室温下的成形
• 温成形(温锻)
室温以上，再结晶温度以下的成形
• 热成形(热锻)
在材料再结晶温度以上的成形
• 等温成形（等温锻）
在几乎恒温条件下的成形，变形温度通常在再结晶温度 以上。
按成形方法分类
模锻、挤压、闭塞式锻造、多向模锻、径向锻造、精压、 摆动辗压、精密辗压、特种轧制、变薄拉深、强力旋压和粉末 成形等。
对不易冷锻的材料，改用温锻可减少加工难度。有 些适宜冷锻的低碳钢，也可作为温锻的对象。因为温锻 常常不需要进行坯料预先软化退火、工序之间的退火和 表面磷化处理，这就使得组织连续生产比冷锻容易。
温成形(温锻) 的应用
温锻主要用于以下几种情况： 1)冷锻变形时硬化剧烈或者变形抗力高的不锈钢、合金 钢、轴承钢和工具钢等； 2)冷变形时塑性差、容易开裂的材料，如铝合金LC4、 铜合金HPb59—1等； 3)冷态难加工，而热态时严重氧化、吸气的材料，如钛、 钼、铬等； 4)形状复杂，或者为了改善产品综合力学性能而不宜采 用冷锻时； 5)变形程度较大，或者零件尺寸较大，以致冷锻时现有 设备能力不足时； 6)为了便于组织连续生产时。