外文翻译--冷锻技术的发展现状与趋势

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1、设计巴巴工作室www.88doc88.com附录1:翻译（汉）冷锻技术的发展现状与趋势摘要：冷锻技术是一种精密塑性成形工艺，具有切削加工不可比拟的优点，广泛应用于各种机械产品关键零部件的制造。本文从冷锻零件的形状、材料、工艺革新、生产率、数值模拟技术和数字化/智能化设计技术应用、以及优化技术几个方面综合论述了冷锻技术的发展现状与趋势。关键词：冷锻，工艺/模具设计，数值模拟，基于知识的工艺设计，设计优化。冷锻工艺是一种精密塑性成形技术，具有切削加工无可比拟的优点，如制品的机械性能好，生产率高和材料利用率高，特别适合于大批量生产，而且可以作为最终产品的制造方法（net-shapefor

2、ming），在交通运输工具、航空航天和机床工业等行业具有广泛的应用。当前汽车工业、摩托车工业和机床工业的飞速发展，为冷锻这一传统的技术的发展提供了原动力，例如，我国1999年摩托车的全国总产量就有1126万多辆，而根据2000年的初步估计，我国汽车的总需求量到2005年将达到330万辆，其中轿车130-140万辆，仅汽车行业的锻件需求在50-60万吨以上。冷锻技术在我国的起步虽然不算太晚，但发展速度与发达国家有很大的差距。到目前为止，我国生产的轿车上的冷锻件重量不足20Kg，相当于发达国家的一半，开发潜力很大。加强冷锻技术开发与推广应用是我国目前的一项紧迫任务。1、冷锻件的形状越来

3、越复杂冷锻零件的形状越来越趋于复杂，由最初的阶梯轴、螺钉/螺母和导管等，发展到形状复杂的零件，如图1所示为不同尺寸的摩托车花键轴与花键套，花键轴的典型工艺为：正挤压杆部-镦粗中间头部分-挤压花键；花键套的主要工艺为：反挤压杯形件-冲底制成环型件-正挤压轴套。如图2所示为汽车输出轴与输入轴，以及其他冷锻制品。如图3所示为我国采用摆动碾压技术制成的各种汽车/摩托车用锥齿轮、螺旋锥齿轮和其他圆盘类零件，如图4所示为日本某公司生产的冷锻零件，图4所示的涡旋增压器，我国已经列入国家“十五”攻关项目。目前圆柱齿轮的冷挤压技术也成功用于生产。除黑色金属外，目前铜合金、镁合金和铝合金材料的冷挤压应

4、用也越来越广泛。2、持续不断的工艺革新冷精锻是一种(近)净形成形工艺。采用该方法成形的零件强度和精度高,表面质量好。当前国外一台普通轿车采用的冷锻件总量40～45Kg,其中齿形类零件总量达10Kg以上。冷锻成形的齿轮单件重量可达1Kg以上、齿形精度可达7级。持续不断的工艺创新推动了冷挤压技术的发展，80年代以来，国内外精密锻造专家开始将分流锻造理论应用于正齿轮和螺旋齿轮的冷锻成形。分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一个材料的分流腔或分流通道。锻造过程中，材料在充满型腔的同时，部分材料流向分流腔或分流通道。分流锻造技术的应用,使较高精度齿轮的少、无切削加工迅速达到了产业化

5、规模。提出，对于长径比为5的挤压件，如活塞销，采用轴向余料块的方法通过轴向分流可以实现冷挤压一次成形，而且凸模的稳定性很好；对于扁平类的直齿轮成形，采用径向余料块也可以实现产品的冷挤压成形。设计巴巴工作室www.88doc88.com闭塞锻造是在封闭凹模内通过一个或两个冲头单向或对向挤压金属一次成形,获得无飞边的近净形精锻件。一些轿车精密零件如行星和半轴齿轮、星形套、十字轴等如果采用切削加工方法,不仅材料利用率很低(平均不到40%),而且耗费工时多,生产成本极高。国外采用闭塞锻造技术生产这些净形锻件,省去绝大部分切削加工,成本大幅度降低。冷锻技术的发展主要是开发高附加值的产品,降低

6、生产成本,同时,它还在不断地向切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域渗透或取而代之,也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。提出的热锻-冷锻复合塑性成形技术。热锻-冷锻复合塑性成形技术是将热锻和冷锻结合起来的一种新的精密金属成形工艺，它充分利用了热锻和冷锻各自的优点：热态下金属塑性好，流动应力低，因此主要的变形过程用热锻来完成；冷锻件的精度高，因此零件的重要尺寸用冷锻工艺来最终成形零件。热锻-冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代，90年代以来取得了越来越广泛的应用，用该技术制造的零件，已取得了精度提高、成本降低的良好效果。图1图2图3图43、数值模拟技术用于检验工艺和模具

7、设计的合理性用冷锻工艺成形零件时，由于金属在冷态下发生塑性变形，其变形抗力很大，因此，零件的变形比较困难，变形过程中容易出现金属充不满、锻件出现裂纹等缺陷。同时，过大的变形抗力会严重降低模具的使用寿命。长期以来,我国金属塑性成形的工艺设计和模具设计一直采用传统的凭经验、实验方法。这种设计方法难以满足净形制造工艺的要求。随着计算机技术的飞速发展和70年代塑性有限元理论的发展，许多塑性成形过程中很难求解的问题可以用有限元方法求解。在冷锻成形工艺领域，通过建模和合适的边界条