锻000精密模锻工艺及模具设计汽车精密体积成型可参考.pptx

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1、第二部分汽车产品的精密体积成形技术3精密模锻工艺及模具设计内容简介1引言2国内外发展现状3基本概念4精密模锻成形过程的分析5精密模锻变形力的计算6影响精密模锻件尺寸精度的主要因素7闭式精密模锻工艺的制订8精密模锻的辅助工序9精密模锻模具设计10精密模锻实例分析引言与普通模锻比较，精密模锻能获得表面质量好，机械加工余量少和尺寸精度较高的锻件。目前，精密模锻主要应用在两个方面：一是精化毛坯，即利用精锻工艺取代粗切削加工工序，将精锻件直接进行精加工而得到成品零件；二是精锻零件，即通过精密模锻直接获得成品零件。精密锻造的现状和发展我国加工行业将正

2、挤、反挤加工称作冷挤压，将镦粗加工称作冷镦。国际上将冷挤压、冷镦统称冷锻，将钢材在室温以上到800℃的温镦和温挤压加工称作温锻。冷锻和温锻的变形机理完全相同，只是加工温度不同，又把冷锻和温锻统称为精密锻造。精密锻造和锻造的最大差别在于精密锻造件没有飞边，而锻造件有飞边，精密锻造工艺的材料利用率高，尺寸精度高，所以这几年发展很快。日本丰田汽车厂在1996年中日第五届精锻学术交流会上发表资料表明，该厂在1987年，精锻件重量占全部锻件质量的11.6％，到1991年发展到19．5％。这里不包括螺母、螺钉件。他们已投产椅锻十字头轴、花键轴、圆柱齿

3、轮、伞齿轮、等速传动轴、内花键齿套等汽车零件。特别是这几年发展温锻技术后，一些变形程度大的复杂件和变形抗力大的合金材料的汽车零件的精锻也成为可能。由于精锻技术的发展，日本有关论文表明，近几年日本锻件成本下降了20％～30％。精密锻造的现状和发展精密锻造技术是值得我们汽车行业重视的一门发展中技术，它无论是在质量和经济上都有很多的优点。①材料利用率高。精密锻造件没有飞边，材料按照设定的工艺，从毛坯塑性变形成所需产品形状。有些件精锻后只需少量加工，有些件不用加工可直接投入使用。如五吨卡车传动轴十字轴，普通锻造工艺每件用料1.69kg，精密锻造工

4、艺每件用料只有0.9kg。②提高劳动生产率，切削加工受机床、工具和切削用量的制约，生产效率不可能很高。五吨卡车的后刹车凸轮轴的花键，切削加工花键部分每件3分钟，挤压花键每件只需0.4分钟，提高劳动生产率六倍以上。精密锻造的现状和发展③可加工形状复杂的零件。Audi轿车座椅上一个叫做螺纹座，本体横截面为桃子形；端面上有四个凸焊点，用切削工艺根本无法加工。用精锻工艺成功地加工出了此件。④产品的尺寸一致性好，精度高。冷锻的凹模和冲头一般用高速钢制造，正常情况下加工2000件直径方向只磨损0.01mm左右。如果使用硬质合金凹模，正常寿命可达100

5、万件以上，加工10多万件才磨损0.01mm左右，所以产品的尺寸一致性十分理想。产品的尺寸精度基本上由模具决定，不象切削加工，精度受刀具、机床传动精度诸多因素的影响，所以精密锻造件的尺寸精度高。精密锻造的现状和发展下图是日本工藤英明教授于1997年7月在中国第一汽车集团公司精锻技术交流会上发表的资料，他系统地归纳总结了日本轿车采用精锻件的发展过程。表的横轴是年份，上方的曲线表示每车采用精锻件的质量，实线是精锻件的每车质量，虚线是将精锻件加工成成品后每车质量。下图是每隔五年新投产的精密锻造汽车零件。1965年时每车精锻件的质量只有6kg左右，

6、到1995年已增加到45kg左右。精密锻造的现状和发展在我国，大部分汽车厂还处在日本1965年以前精锻件的水平，只能精锻球头销、活塞销、弹簧座等零件，只有个别精锻厂能生产前驱动轿车中的等速连接轴滑套和钟形壳等精锻件。图中1990年至1995年期间所示变速箱中台阶同步器钢齿轮、薄壁内齿套等零件，我国还未开始做试验。由于齿轮机械加工设备的进步，外齿轮加工的效率已比较高，但内齿轮的切削加工效率至今还不高，所以我们应该在内齿轮的冷挤压工艺上多投入些力量，使之实现精密锻造生产。图中日本已投产的这些精密锻造轿车零件都应该作为我国汽车厂的奋斗目标，使之

7、从切削加工逐步转化为精密锻造加工。我们应该先实现成形难度小、产品精度要求较低的行星齿轮、十字轴、轻卡半轴这类零件的精密锻造，应该推广在油压机上，用凹模冷挤花键技术，它比搓花键、冷轧花键的设备投资少。精密锻造的现状和发展我们要注意国外正在大力发展用多工位冷挤压机生产变速箱中台阶轴的这一技术动向，下图是日本阪村机械制作所在多工位冷挤压机生产的一根轴。这根轴重7kg，每分钟生产45件，是用Φ45重3t的大盘料，经过校直、切断、缩细、镦粗、精整等工序加工成的。这根轴最大直径Φ80mm，最小直径Φ28mm，长450mm，还有花键，要求径向跳动小于0

8、.05mm，所以有相当大的技术难度。他们能用如此高的效率大批量生产，说明他们整体精密锻造技术已发展到了相当高的水平。用冷挤压工艺生产变速箱中的轴还有另一个优点，那就是冷挤压毛坯轴比热锻轴的切削