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    冷鍛的技術發展

    冷鍛技術的發展主要是開發高附加值的產品,降低生產成本,同時,它還在不斷地向切削、粉末冶金、鑄造、熱鍛、板料成形工藝等領域滲透或取而代之,也可以和這些工藝相結合構成復合工藝。熱鍛-冷鍛復合塑性成形技術是將熱鍛和冷鍛結合起來的一種新的精密金屬成形工藝,它充分利用了熱鍛和冷鍛各自的優點:熱態下金屬塑性好,流動應力低,因此主要的變形過程用熱鍛來完成;冷鍛件的精度高,因此零件的重要尺寸用冷鍛工藝來最終成形零件。熱鍛-冷鍛復合塑性成形技術出現于20世紀80年代,90年代以來取得了越來越廣泛的應用,用該技術制造的零件,已取得了精度提高、成本降低的良好效果。


      數值模擬技術

      有效的數值模擬軟件是以剛塑性有限元法為基礎建立起來的,這些軟件有:Deform、Qform、Forge、MSC/Superform等。運用有限元數值模擬技術可用于檢驗工藝和模具設計的合理性。預鍛分流區-分流終鍛,用三維有限元數值模擬軟件Deform 3DTM進行了數值模擬研究,得到了鍛造載荷-行程曲線以及整個成形過程的應力、應變、速度分布等,并與傳統的閉式鐓擠工藝模擬的結果進行了比較。分析表明,傳統的閉式鐓擠成形直齒圓柱齒輪,成形載荷大,不利于齒形的充填。采用預鍛分流區-分流終鍛新工藝,可以大幅度降低成形載荷,親明顯改善材料的充填性,可以獲得齒形角部飽滿的齒輪。用三維大變形彈塑性有限元法對齒輪冷精鍛成形過程進行了數值模擬,對以閉式模鍛為預鍛和以閉式模鍛、孔分流及約束分流為終鍛的兩步成形模式的變形流動情況進行了數值模擬分析。數值分析結果及工藝試驗表明在終鍛中采取分流,尤其是約束孔分流措施對于降低工作載荷和提高角隅充填能力等方面十分有效。


      智能設計技術

      智能設計技術及其在冷鍛成形工藝、模具設計中的應用。


      美國哥倫布貝特爾實驗室開發出基于知識的預鍛幾何尺寸設計系統,因設計預鍛件的形狀為空間幾何體,須對其幾何形狀進行操作,故不能單純地用一般語言來描述推理過程。對于零件的幾何信息,采用框架方法表示,在框架中用不同的槽,定義出組成零件的基本成分和它們之間的拓撲關系。設計規則是用產生式規則表示,用OPS工具進行揄。J.C.Choi和C.Kim7開發了基于知識的冷鍛件和熱鍛件集成工序設計系統,并分別建立了冷、熱鍛件工藝設計規則。


      基于知識設計方法在冷鍛成形工藝及模具的設計中的應用,將徹底改變塑性成形傳統的依靠設計人員人人經驗,設計過程中反復修改、設計效率不高的狀態。它使用人工智能、模式識別、機器學習等技術,在設計過程中從系統知識庫中提取合適的知識指導冷鍛成形工藝及模具設計。該項技術正在進一步發展之中;谥R設計方法已成為鍛造成形工藝、模具設計智能化技術研究的一個特點課題。


    冷鍛的優缺點分析

      工藝優點

      冷鍛工藝是一種精密塑性成形技術,具有切削加工無可比擬的優點,如制品的機械性能好、生產率高和材料利用率高,特別適合于大批量生產,而且可以作為最終產品的制造方法(Net-shape Forming),在交通運輸工具航空航天和機床工業等行業具有廣泛的應用。


      工藝缺點

      材料要求高;不適合少量加工;模具要求高。


      冷鍛技術成形精度比溫鍛和熱鍛都要高,在精密成形領域有著其獨特的優勢。冷鍛工藝的運用提高了內膛光潔度、尺寸精度、表面強度,延長了槍管的壽命,使槍的射擊精度也相應提高,而且便于加工錐型槍管,可以減小質量。冷鍛工藝是斯太爾公司最先提出的,后來世界上很多國家都采用斯太爾公司的冷鍛機床加工槍管。


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