外文翻譯--冷鍛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

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1、設(shè)計巴巴工作室www.88doc88.com附錄1:翻譯（漢）冷鍛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢摘要：冷鍛技術(shù)是一種精密塑性成形工藝，具有切削加工不可比擬的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的制造。本文從冷鍛零件的形狀、材料、工藝革新、生產(chǎn)率、數(shù)值模擬技術(shù)和數(shù)字化/智能化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用、以及優(yōu)化技術(shù)幾個方面綜合論述了冷鍛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。關(guān)鍵詞：冷鍛，工藝/模具設(shè)計，數(shù)值模擬，基于知識的工藝設(shè)計，設(shè)計優(yōu)化。冷鍛工藝是一種精密塑性成形技術(shù)，具有切削加工無可比擬的優(yōu)點，如制品的機(jī)械性能好，生產(chǎn)率高和材料利用率高，特別適合于大批量生產(chǎn)，而且可以作為最終產(chǎn)品的制造方法（net-shapefor

2、ming），在交通運(yùn)輸工具、航空航天和機(jī)床工業(yè)等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前汽車工業(yè)、摩托車工業(yè)和機(jī)床工業(yè)的飛速發(fā)展，為冷鍛這一傳統(tǒng)的技術(shù)的發(fā)展提供了原動力，例如，我國1999年摩托車的全國總產(chǎn)量就有1126萬多輛，而根據(jù)2000年的初步估計，我國汽車的總需求量到2005年將達(dá)到330萬輛，其中轎車130-140萬輛，僅汽車行業(yè)的鍛件需求在50-60萬噸以上。冷鍛技術(shù)在我國的起步雖然不算太晚，但發(fā)展速度與發(fā)達(dá)國家有很大的差距。到目前為止，我國生產(chǎn)的轎車上的冷鍛件重量不足20Kg，相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家的一半，開發(fā)潛力很大。加強(qiáng)冷鍛技術(shù)開發(fā)與推廣應(yīng)用是我國目前的一項緊迫任務(wù)。1、冷鍛件的形狀越來

3、越復(fù)雜冷鍛零件的形狀越來越趨于復(fù)雜，由最初的階梯軸、螺釘/螺母和導(dǎo)管等，發(fā)展到形狀復(fù)雜的零件，如圖1所示為不同尺寸的摩托車花鍵軸與花鍵套，花鍵軸的典型工藝為：正擠壓桿部-鐓粗中間頭部分-擠壓花鍵；花鍵套的主要工藝為：反擠壓杯形件-沖底制成環(huán)型件-正擠壓軸套。如圖2所示為汽車輸出軸與輸入軸，以及其他冷鍛制品。如圖3所示為我國采用擺動碾壓技術(shù)制成的各種汽車/摩托車用錐齒輪、螺旋錐齒輪和其他圓盤類零件，如圖4所示為日本某公司生產(chǎn)的冷鍛零件，圖4所示的渦旋增壓器，我國已經(jīng)列入國家“十五”攻關(guān)項目。目前圓柱齒輪的冷擠壓技術(shù)也成功用于生產(chǎn)。除黑色金屬外，目前銅合金、鎂合金和鋁合金材料的冷擠壓應(yīng)

4、用也越來越廣泛。2、持續(xù)不斷的工藝革新冷精鍛是一種(近)凈形成形工藝。采用該方法成形的零件強(qiáng)度和精度高,表面質(zhì)量好。當(dāng)前國外一臺普通轎車采用的冷鍛件總量40～45Kg,其中齒形類零件總量達(dá)10Kg以上。冷鍛成形的齒輪單件重量可達(dá)1Kg以上、齒形精度可達(dá)7級。持續(xù)不斷的工藝創(chuàng)新推動了冷擠壓技術(shù)的發(fā)展，80年代以來，國內(nèi)外精密鍛造專家開始將分流鍛造理論應(yīng)用于正齒輪和螺旋齒輪的冷鍛成形。分流鍛造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一個材料的分流腔或分流通道。鍛造過程中，材料在充滿型腔的同時，部分材料流向分流腔或分流通道。分流鍛造技術(shù)的應(yīng)用,使較高精度齒輪的少、無切削加工迅速達(dá)到了產(chǎn)業(yè)化

5、規(guī)模。提出，對于長徑比為5的擠壓件，如活塞銷，采用軸向余料塊的方法通過軸向分流可以實現(xiàn)冷擠壓一次成形，而且凸模的穩(wěn)定性很好；對于扁平類的直齒輪成形，采用徑向余料塊也可以實現(xiàn)產(chǎn)品的冷擠壓成形。設(shè)計巴巴工作室www.88doc88.com閉塞鍛造是在封閉凹模內(nèi)通過一個或兩個沖頭單向或?qū)ο驍D壓金屬一次成形,獲得無飛邊的近凈形精鍛件。一些轎車精密零件如行星和半軸齒輪、星形套、十字軸等如果采用切削加工方法,不僅材料利用率很低(平均不到40%),而且耗費(fèi)工時多,生產(chǎn)成本極高。國外采用閉塞鍛造技術(shù)生產(chǎn)這些凈形鍛件,省去絕大部分切削加工,成本大幅度降低。冷鍛技術(shù)的發(fā)展主要是開發(fā)高附加值的產(chǎn)品,降低

6、生產(chǎn)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(lǐng)域滲透或取而代之,也可以和這些工藝相結(jié)合構(gòu)成復(fù)合工藝。提出的熱鍛-冷鍛復(fù)合塑性成形技術(shù)。熱鍛-冷鍛復(fù)合塑性成形技術(shù)是將熱鍛和冷鍛結(jié)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(yōu)點：熱態(tài)下金屬塑性好，流動應(yīng)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(fù)合塑性成形技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，90年代以來取得了越來越廣泛的應(yīng)用，用該技術(shù)制造的零件，已取得了精度提高、成本降低的良好效果。圖1圖2圖3圖43、數(shù)值模擬技術(shù)用于檢驗工藝和模具

7、設(shè)計的合理性用冷鍛工藝成形零件時，由于金屬在冷態(tài)下發(fā)生塑性變形，其變形抗力很大，因此，零件的變形比較困難，變形過程中容易出現(xiàn)金屬充不滿、鍛件出現(xiàn)裂紋等缺陷。同時，過大的變形抗力會嚴(yán)重降低模具的使用壽命。長期以來,我國金屬塑性成形的工藝設(shè)計和模具設(shè)計一直采用傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗、實驗方法。這種設(shè)計方法難以滿足凈形制造工藝的要求。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和70年代塑性有限元理論的發(fā)展，許多塑性成形過程中很難求解的問題可以用有限元方法求解。在冷鍛成形工藝領(lǐng)域，通過建模和合適的邊界條