现代技术角度下的锻造工艺技术研究

现代技术角度下的锻造工艺技术研究

郭年春

（广州锻造一厂股份有限公司，广东广州，510000）

摘要：在科学技术不断发展的今天，锻造控制技术水平也在提升，通过不同的锻造工艺方法获取所需的金属零部件。基于此，本文从锻造技术的分类与锻造技术的用途入手，讨论现代技术视角下精密锻造技术，阐述多工位高速锻造控制技术，希望对相关研究带来帮助。

关键词：现代技术；锻造工艺；多工位高速锻造控制技术

在科学技术不断发展的今天，对金属零部件需求逐年增加，而其重大受力构件主要通过锻造加工成形，这种加工工艺可以确保金属零件外形尺寸和力学性能，现代技术视角下锻造技术也在升级，不过需要结合加工类型和锻造方法进行具体处理，这样才能进一步助力社会发展，以下进行相关分析。

一、锻造技术的分类与锻造技术的用途

（一）锻造技术的分类

在当代机械行业中锻造技术得到了广泛应用，其生产构件性能好并且作业效率高，主要类别如下：其一，自由锻造。也就是利用简单机械设备和工具进行加工，满足单件或者小批量的锻造，尽管生产成本偏低，不过锻造精度较差、生产效率不高，后续需要继续加工；其二，模锻。金属坯料在特定模型内受压力影响得到满足形状要求的锻件，通常用于大批量的生产，尽管锻造精度不高，不过所生产的产品无需后续处理或者局部处理即可达到生产要求；其三，特种锻造。主要是通过特殊设备进行特殊处理得到的锻件，精度高能够达到技术要求，通常在大型锻件生产中应用。

（二）锻造技术的用途

1等温锻造技术

主要用于铝合金、镁合金、钛合金，生产中便于控制，整体工序较为简单，由于锻件应用广泛，因此等温锻造技术得到了较多应用。上世纪80年代至今已经满足不同构件加工需求，并且核心技术逐渐升级，使得组织结构得到有效改善，并且节约了生产材料[1]。

2粉末锻造技术

该技术主要是通过粉末材料进行加工，借助工序合理协调控制，由此对致密构件加工，制造其力学性能优良，主要工艺流程包括粉末压制，脱模烧结和打造该工艺环节，能够保证材料使用效率和加工精度，并且粉末锻造技术具有节约成本的优势，可以满足于大规模生产。当前主要用于齿轮零件加工，可以提升齿轮抗疲劳能力与抗冲击能力。

3胀断连杆锻造技术

该生产技术所应用技术偏多，主要在于相关元素的用量控制，当前我国胀断连杆锻造技术发展过程中主要是考虑工艺参数，因此在参数设置过程中需要将温度控制作为重点，避免温度过高或者过低影响锻造效果和生产稳定性。当前胀断连杆锻造技术应用较广，而技术难点在于参数控制，比如控制温度参数有助于控制脱碳层，提升锻件抗氧化能力与韧性，通常要想全部脱碳时间不得超过12秒，而冷却速度主要在于合理设置温度，避免锻件内部铁析出[2]。

4曲轴锻造技术

这种锻造技术主要用于汽车制造业，近年来我国汽车保有量不断增加，使得该锻造技术得到了更加深入的应用，能够推动传统锻造技术改造升级。不过该技术工艺复杂，对生产精度要求更高，整个流程包括下料、制坯处理、终极锻造，后续需要进行拧紧和调整处理，由此优化曲轴部件加工能力。此外，随着信息技术发展，当前自动化控制技术开始和曲轴锻造技术相结合，进一步提升了生产效率。

二、现代技术角度下的精密锻造技术

（一）热精锻造工艺技术

该技术主要是锻造温度在结晶温度之上形成的精密锻造技术，该技术对温度要求高，因此锻造的材料杂质少。锻造材料主要优势在于可塑性强，在实际锻造过程中温度较高，因此容易塑造复杂部件，不过氧化作用强烈使得锻造工件表面质量与尺寸容易受到影响。当前国际大型热精锻造设备主要为MP70和MP50先进性主要体现在加工打造期间减少坯料浪费，由此节约生产成本，并且制造模具过程中能够在热状态下提升可塑性。在当前国际市场竞争日趋激烈的背景下，我国需要加强热精锻造技术应用，进一步提升产品质量[3]。

（二）冷精锻工艺技术

冷精锻工艺技术所需温度较低，由于生产工件类型多、形状复杂，因此对工艺要求偏高，该生产技术主要优势在于毛坯材料利用率高，并且生产时间短、性价比更高，锻造出的零部件使用寿命能够得到保证，通常冷精锻技术适用于无需经加工，并且大批量生产的金属工件，适用于摩托车行业、汽车行业等精密塑性材料加工。当前我国冷精锻技术发展主要在于提升控制精度，并且普及该工艺的过程中排除杂质，这样才能进一步提升生产水平。

（三）温精锻工艺技术

该锻造技术介于热精锻技术与冷经锻造技术，也就是结合了二种锻造技术的优势，在锻造期间能够有效解决冷精锻造技术成型过程中的变形问题，还能够克服热精锻造强氧化作用造成工件表面不平整、尺寸偏差问题。

（四）复合精锻工艺技术

该技术就是将热精锻技术、冷精锻技术、温精锻技术相组合，由此形成的工件锻造。复合精锻技术使得工件尺寸精度、工件表面平滑性、基线性能都得到一定提升，这也是当前锻造领域研究的重点。

（五）等温精锻造工艺技术

该技术主要满足铝合金、镁合金，等材料锻造，主要在于镁合金、铝合金等工件锻造精度要求高、温度范围狭窄，如果模具温度偏低或偏高再如时间控制不精确都容易出现工件变形。通过等温精锻造技术可以有效保证锻造效果，其中铝合金材料锻造期间无需多次锻造

[4]。

三、多工位高速锻造控制技术

这是当前国际先进的成型技术，相较于传统锻造技术可以有效解决锻造过程折叠、表面起皮、填充不充分等问题，不仅能够减少对模具的损害，还可以节约生产成本，主要特征在于：其一，多工位高速锻造技术所应用的原材料使用效率上限高，工件加工期间很少出现偏差，由此弥补传统锻造技术存在的不足。此外，相交于普通压力机和锻造机，其工作效率有着显著优势，而模具使用寿命得到了延长，这也是节约生产成本的重要体现。尽管多工位高速锻造技术存在诸多优势，不过在实际应用中依旧存在问题，主要在于对设计变量要求高，在技术方面如果未能解决限制性条件同样难以保证生产目标，其中多工位高速锻造工艺应用中也需要时间保障，全过程所花费时间较多，主要在于需要经过多次调试和计算，其中CAD与CAE软件需要进行数据提取交换反馈，因此关键在于提升调试与计算效率。此外，在应用多工位高速锻造技术的过程中需要考虑不同工位之间的协调性，对压力机各工位承压能力提出了更高要求，如果协调度不高将对多工位锻造控制技术应用造成不利影响[5]。

四、锻造技术的发展趋势

一方面需要推动锻造产品向着精细化方向发展，有效缩短生产周期，节约生产成本，并且加强信息技术应用，推动打造机械设备自动化生产。实践证实，更新换代锻造设备能够发挥冲压技术作用，提升产品精确性。此外，今后需要向着多元化方向发展，借助仿真模拟开发新产品已经成为工艺发展必然趋势，比如模拟预测打造坯料磨损量和温度场的变化，由此提升锻件力学性能。

结束语：

综上所述，近年来我国工程机械行业得到了飞速发展，推动锻造技术不断升级，为了满足各行业构建基本生产需求，需要重视锻造技术创新，在传统锻造技术基础上优化升级，提升材料精密性与环保性。

参考文献：

[1]郭家雄,沈军舰,沈鹏. 基于数值模拟技术的内齿圈锻造工艺优化[J]. 锻造与冲压,2021，22(15):46-48.

[2]王阳,滕纪云,汪兴. 锻造车间绿色制造技术应用[J]. 工程建设与设计,2020,11(23):147-149.

[3]王云坤,彭茂公. 粉末锻造工艺技术的发展概况[J]. 金属材料与冶金工程,2007,35(5):57-60.

[4]张广文. 现代技术角度下的锻造工艺技术研究[J]. 建筑工程技术与设计,2019,13(20):3886-3886.

[5]刘万勇,罗永宏,刘志敏. 重型汽车前轴精确锻造成型技术开发及应用[J]. 黄冈职业技术学院学报,2020,22(6):129-131.