進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)一直保持著持續(xù)發(fā)展的勢(shì)頭。上世紀(jì)九十年代以前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品是貨車(chē)，經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，出現(xiàn)了以轎車(chē)為領(lǐng)頭羊的可喜格局。汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展轎車(chē)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，給裝備制造業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。各行各業(yè)中，與裝備制造業(yè)關(guān)聯(lián)最大的就是汽車(chē)工業(yè)。有關(guān)資料表明，美國(guó)機(jī)床的50%以上、工業(yè)機(jī)器人的60%以上用于汽車(chē)工業(yè)，因此美國(guó)成為汽車(chē)王國(guó)的同時(shí)，也成為機(jī)床生產(chǎn)大國(guó)。發(fā)達(dá)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展史無(wú)不證明這一點(diǎn)，汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展提升了裝備制造業(yè)特別是機(jī)床制造業(yè)，機(jī)床制造業(yè)的提升在技術(shù)與工藝上，支撐和保證汽車(chē)工業(yè)的繁榮。鍛壓機(jī)械作為機(jī)床制造業(yè)的重要部分與汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展更是息息相關(guān)。本文僅以轎車(chē)典型金屬板材沖壓件和典型鍛件為例，淺談汽車(chē)工業(yè)對(duì)鍛壓機(jī)械的應(yīng)用。
典型金屬板材沖壓件的工藝裝備
在轎車(chē)的整車(chē)生產(chǎn)中，沖壓、焊裝、涂裝和總裝統(tǒng)稱(chēng)轎車(chē)生產(chǎn)四大工藝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在轎車(chē)的2000馀個(gè)零件中，按件數(shù)計(jì)算金屬板材沖壓件占40%以上，沖壓工藝裝備在汽車(chē)工業(yè)的地位可見(jiàn)一斑。當(dāng)今轎車(chē)生產(chǎn)凸現(xiàn)車(chē)型個(gè)性化特點(diǎn)，令換型周期越來(lái)越短。轎車(chē)換型主要表現(xiàn)在車(chē)身形狀和結(jié)構(gòu)的變化，而與之相適應(yīng)的是金屬板材沖壓件的千變?nèi)f化。金屬板材沖壓件大致可分為三大類(lèi)，即車(chē)身覆蓋件、車(chē)身結(jié)構(gòu)件和中小型沖壓件。車(chē)身覆蓋件和車(chē)身結(jié)構(gòu)件是具有保持車(chē)身形狀功能的零件，如車(chē)門(mén)、頂蓋、側(cè)圍、行李箱蓋等，是金屬板材沖壓件的主體。中小型沖壓件在轎車(chē)中的分布較分散，如車(chē)輪、離合器、車(chē)用空調(diào)、微特電機(jī)等部件，都有大量的沖壓件。研究轎車(chē)典型金屬板材沖壓件的工藝裝備，毫無(wú)疑問(wèn)地要將車(chē)身覆蓋件的工藝裝備作為龍頭對(duì)待。
金屬覆蓋件的工藝裝備
自車(chē)身覆蓋件工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，機(jī)械壓力機(jī)始終是其裝備主體，典型的組合是一臺(tái)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)組成的沖壓生產(chǎn)線。沖壓生產(chǎn)線的形式雖然一直被普遍采用，但其內(nèi)涵卻不斷變化。首先是隨著單機(jī)自動(dòng)化水平的提高，自動(dòng)快速調(diào)整技術(shù)及自動(dòng)快速換模技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)了沖壓生產(chǎn)線的柔性化程度；其次是沖壓生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)形式不斷改進(jìn)，由人工上下料的流水生產(chǎn)線發(fā)展為半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線；其三，更具技術(shù)進(jìn)步意義的是，多工位壓力機(jī)進(jìn)入沖壓生產(chǎn)線，以及激光加工與沖壓加工相集成，組成廣義的沖壓自動(dòng)線。
中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)在車(chē)身覆蓋件工藝裝備方面的進(jìn)步是有目共睹的。通過(guò)"八五"以來(lái)的科技攻關(guān)，鍛壓機(jī)械行業(yè)的自主開(kāi)發(fā)能力明顯提高了。在此基礎(chǔ)上，有關(guān)企業(yè)通過(guò)引進(jìn)德國(guó)舒勒、美國(guó)維爾森、日本小松等著名公司的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，或采取與國(guó)外廠商合作生產(chǎn)的方式，為中國(guó)轎車(chē)生產(chǎn)企業(yè)提供了幾十條沖壓生產(chǎn)線，并在國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。
當(dāng)前，車(chē)身覆蓋件沖壓技術(shù)的快速發(fā)展令人矚目，主要表現(xiàn)在液壓機(jī)的加盟、多工位壓力機(jī)的使用和柔性化技術(shù)趨于成熟這三方面。
如前所述，機(jī)械壓力機(jī)是沖壓生產(chǎn)線的主體，長(zhǎng)時(shí)間里沒(méi)有其他裝備能動(dòng)搖其霸主地位。然而，隨著液壓機(jī)某些關(guān)鍵技術(shù)的突破，液壓機(jī)在沖壓方面的優(yōu)勢(shì)和潛能得到充分發(fā)揮，生產(chǎn)率明顯提高，以及行程同步、與傳送裝置連鎖等問(wèn)題的圓滿解決，產(chǎn)生液壓機(jī)作為沖壓生產(chǎn)線主機(jī)的趨勢(shì)。當(dāng)然，這并不意味著液壓機(jī)將取代機(jī)械壓力機(jī)，雖然沖壓生產(chǎn)線可以全部采用液壓機(jī)，也可以液壓機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)混排使用，但機(jī)械壓力機(jī)作為主機(jī)組成的沖壓生產(chǎn)線畢竟仍是主流。
早期較廣泛使用的沖壓生產(chǎn)線，由一臺(tái)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)機(jī)械壓力機(jī)組成，兩者之間設(shè)置一個(gè)工件翻轉(zhuǎn)裝置。多工位板料自動(dòng)壓力機(jī)的出現(xiàn)，以其一次行程進(jìn)行多工序加工、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，倍受汽車(chē)工業(yè)的青睞。多工位壓力機(jī)作為主機(jī)用于沖壓生產(chǎn)線，比單機(jī)使用的難度大得多，必須解決驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)以及檢測(cè)系統(tǒng)等一系列技術(shù)問(wèn)題。近年來(lái)，隨著以上技術(shù)難題的逐一解決，多工位壓力機(jī)作為主機(jī)進(jìn)入沖壓生產(chǎn)線才成為可能。
柔性化技術(shù)趨于成熟，是轎車(chē)車(chē)身覆蓋件生產(chǎn)最重要的技術(shù)進(jìn)步。首先，組成沖壓生產(chǎn)線的設(shè)備的數(shù)控化，奠定了沖壓生產(chǎn)線自動(dòng)化的基礎(chǔ)。而柔性傳送技術(shù)、機(jī)外仿真技術(shù)、脫機(jī)編程技術(shù)的日臻完善，特別是包括模具自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)、模具自動(dòng)識(shí)別與提取、模具工作參數(shù)自動(dòng)調(diào)整等功能的模具系統(tǒng)實(shí)用化，標(biāo)志著車(chē)身覆蓋件柔性化技術(shù)已趨成熟，使大型覆蓋件的"個(gè)性化"生產(chǎn)、按定單生產(chǎn)和"準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)"成為可能。
柔性沖壓自動(dòng)線問(wèn)世，表示柔性化技術(shù)發(fā)展逐漸完備。柔性沖壓自動(dòng)線的基本結(jié)構(gòu)，仍是一臺(tái)雙動(dòng)壓力機(jī)與數(shù)臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)串聯(lián)布置。在雙動(dòng)壓力機(jī)之前有拆垛裝置，由上料車(chē)、液壓頂升器、磁力分層器、真空吸盤(pán)提升器、雙料檢測(cè)器、磁力輥道、雙料排除器、清洗涂油裝置和送料裝置組成；雙動(dòng)壓力機(jī)與單動(dòng)壓力機(jī)之間有上下料裝置，包括下料器、翻轉(zhuǎn)裝置、傳送裝置和上料器；單動(dòng)壓力機(jī)之間的上下料裝置，由下料器、傳送裝置和上料器組成；最后一臺(tái)單動(dòng)壓力機(jī)之后是碼垛裝置，由下料器，傳送裝置和碼垛車(chē)組成。此外，自動(dòng)快速換模系統(tǒng)、自動(dòng)快速調(diào)整系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)以及廢料排除與運(yùn)輸系統(tǒng)都是必不可少的。由于對(duì)機(jī)器人技術(shù)、微電子技術(shù)和液壓技術(shù)的充分應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了沖壓過(guò)程的自動(dòng)化，而且?guī)?lái)生產(chǎn)組織的柔性化。
大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線代表了先進(jìn)的組合方式，應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注。大型多工位壓力機(jī)的不斷完善和轎車(chē)大型覆蓋件生產(chǎn)的需求，促進(jìn)了大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的發(fā)展。較原始的組合是，由一臺(tái)雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)與一臺(tái)單動(dòng)大型多工位壓力機(jī)組成，二者之間配備一套翻轉(zhuǎn)裝置和同步裝置，在一定程度上提高了生產(chǎn)節(jié)拍，并減少占地面積。第二代生產(chǎn)線的配置大為簡(jiǎn)化，一臺(tái)帶雙動(dòng)拉伸工位的多工位壓力機(jī)在其前后分別配備了拆垛裝置和碼垛裝置，便組成了一條自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。此類(lèi)多工位壓力機(jī)多為四柱三滑塊結(jié)構(gòu)，第一滑塊下的第一工位是雙動(dòng)拉伸工位，其馀工位為單動(dòng)沖壓工位。由于拉伸工位采取了反向拉伸的方式，從而避免了工件的翻轉(zhuǎn)，因此不需要翻轉(zhuǎn)裝置，使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高、占地面積也減少了。帶數(shù)控液壓氣墊的大型多工位壓力機(jī)的出現(xiàn)，摒棄了傳統(tǒng)的雙動(dòng)拉伸工藝?yán)砟�，真正將拉伸與其他沖壓工藝組合到一臺(tái)壓力機(jī)上完成。自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的硬件組成仍是一臺(tái)主機(jī)配備拆垛裝置和碼垛裝置，主機(jī)是帶數(shù)控液壓氣墊的多工位壓力機(jī)，而數(shù)控液壓氣墊是其技術(shù)核心。數(shù)控液壓氣墊通過(guò)四角控制，可調(diào)節(jié)拉伸工作的壓邊力，從而實(shí)現(xiàn)單動(dòng)深拉伸。采用數(shù)控液壓氣墊使單動(dòng)壓力機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙動(dòng)壓力機(jī)，不僅簡(jiǎn)化了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)、取消了翻轉(zhuǎn)裝置，且實(shí)現(xiàn)了壓邊力的優(yōu)化控制、提高拉伸件的質(zhì)量、降低工件的廢品率。
中國(guó)汽車(chē)工業(yè)對(duì)設(shè)備需求呈現(xiàn)長(zhǎng)期多樣性的局面，因此大型覆蓋件的生產(chǎn)工藝也是多種多樣的。隨著技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程，眾多企業(yè)已經(jīng)或?qū)⒁讶斯ど舷铝系牧魉�改造為半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線，但使用柔性沖壓自動(dòng)線的企業(yè)仍為數(shù)不多。大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線由于造價(jià)昂貴及技術(shù)方面的問(wèn)題，在國(guó)內(nèi)推廣使用尚待時(shí)日。目前，中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)不僅能夠自主提供傳統(tǒng)配置的沖壓生產(chǎn)線、半自動(dòng)沖壓線和自動(dòng)沖壓線，而且具有提供柔性沖壓自動(dòng)線和大型多工位壓力機(jī)自動(dòng)沖壓線的能力。
鋼板成型車(chē)輪的工藝裝備
在結(jié)構(gòu)上，轎車(chē)車(chē)輪主要分為組合式車(chē)輪和整體式車(chē)輪，從材質(zhì)上分則有鋼板成型車(chē)輪和鋁合金車(chē)輪。當(dāng)前，組合式鋼板成型車(chē)輪占有相當(dāng)重要的位置，短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)整體式鋁合金車(chē)輪一統(tǒng)天下的局面。組合式鋼板成型車(chē)輪主要由輪輞和輪輻組成，輪輞與輪輻的生產(chǎn)工藝一直備受關(guān)注�，F(xiàn)時(shí)，生產(chǎn)輪輞的工藝方法大致有兩種，一是滾壓生產(chǎn)工藝，二是旋壓生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)輪輻的工藝方法主要有兩種，即沖壓成形工藝和旋壓成形工藝。
滾壓工藝生產(chǎn)轎車(chē)輪輞的自動(dòng)生產(chǎn)線的典型配置，按工藝性質(zhì)可分為三部分：第一部分包括自動(dòng)開(kāi)卷機(jī)組、校平剪切機(jī)組，將卷料制備成加工輪輞的定長(zhǎng)板料；第二部分包括卷圓機(jī)組、焊接及焊縫清理機(jī)組、倒角及擴(kuò)口機(jī)組，將前工序的板料卷成輪輞所需的環(huán)形毛坯；第三部分包括滾壓成形機(jī)組（通常由三臺(tái)滾壓成形機(jī)組成）、精整擴(kuò)徑機(jī)組，將環(huán)形坯料滾壓成成型輪輞。滾壓工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，國(guó)外此類(lèi)自動(dòng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)率一般為800-1200件/小時(shí)。
旋壓工藝生產(chǎn)轎車(chē)輪輞的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)有效控制金屬的塑性流動(dòng)，可加工出變截面等強(qiáng)度輪輞，以提高輪輞質(zhì)量�？墒牵龎汗に嚧嬖谏a(chǎn)率低的缺點(diǎn)，國(guó)外典型生產(chǎn)線的生產(chǎn)率通常為200-250件/小時(shí)，因此不適于大批量生產(chǎn)輪輞的企業(yè)。比較常見(jiàn)的做法是，利用旋壓工藝具有的柔性化特點(diǎn)，用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和小批量輪番生產(chǎn)。旋壓工藝轎車(chē)輪輞自動(dòng)生產(chǎn)線的配置，第一、第二兩部分與滾壓工藝相類(lèi)似，第三部分旋壓成形機(jī)代替了滾壓成形機(jī)。
沖壓成形生產(chǎn)輪輻的工藝比較間單，早期采用多臺(tái)單工位壓力機(jī)分序成型的方法，后來(lái)采用多工位壓力機(jī)在一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)完成。沖壓成形的輪輻等厚壁、重量大，不能滿足轎車(chē)高速行駛的需要，而且材料利用率和車(chē)輪壽命都較低。旋壓工藝可獲得變厚壁等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)輪輻，不僅提高了材料利用率和車(chē)輪壽命，而且增加轎車(chē)高速行駛的安全性和可靠性。旋壓成形生產(chǎn)線的典型工藝包括落料、強(qiáng)力旋壓、修邊、沖孔等工序。旋壓成形生產(chǎn)線的主機(jī)是數(shù)控旋壓成形機(jī)，第一滾輪對(duì)坯料預(yù)旋壓完成布料，第二滾輪將壁厚旋壓至預(yù)定值。
中國(guó)轎車(chē)車(chē)輪的生產(chǎn)工藝裝備比較落后，滾壓工藝與旋壓工藝均有極大的發(fā)展空間。從國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)看，旋壓工藝雖然有生產(chǎn)效率低的缺點(diǎn)，但其加工精度高、可生產(chǎn)變截面等強(qiáng)度輪輞和輪輻、制件剛度大回彈小等優(yōu)點(diǎn)仍不容忽視，特別適合新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和中小批量生產(chǎn)。隨著旋壓工藝生產(chǎn)率的不斷提高和控制技術(shù)的日臻完善，在車(chē)型變化周期越來(lái)越短的今天，人們可能將重新審視對(duì)旋壓成形工藝的評(píng)價(jià)。
典型鍛件的工藝裝備
汽車(chē)工業(yè)是鍛件生產(chǎn)企業(yè)最重要的用戶(hù)，因?yàn)榇蠹s60%以上的鍛件為汽車(chē)工業(yè)應(yīng)用。與機(jī)械工業(yè)相比，汽車(chē)工業(yè)更注重鍛件的精度、鍛件細(xì)微結(jié)構(gòu)和中空部位的成型以及最大程度的減輕重量。由于鍛件的高強(qiáng)度和高可靠性，轎車(chē)的重要零件一直采用鍛件作毛坯，典型鍛件有發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、連桿，變速箱的齒輪、軸類(lèi)零件，操縱系統(tǒng)中的輪架、拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)零件等。轎車(chē)典型鍛件的鍛造可分兩大類(lèi)，即普通模鍛和特種模鍛。普通模鍛采用小飛邊、無(wú)飛邊工藝在鍛錘和熱模鍛壓力機(jī)上進(jìn)行，特種模鍛采用楔橫軋工藝、擺動(dòng)輾壓工藝和徑向鍛造工藝。
發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛造工藝裝備
轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛造工藝主要有兩種，一是采用熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線，二是采用電液模鍛錘生產(chǎn)線。前者適用于大批量生產(chǎn)，后者則適應(yīng)中小批量、多品種生產(chǎn)方式。熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線的基本組成是，棒料庫(kù)、棒料自動(dòng)排列和送進(jìn)裝置、感應(yīng)加熱爐、出料裝置、棒料剪切機(jī)構(gòu)和熱模鍛壓力機(jī)等。熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線采用一模兩件的鍛造工藝，生產(chǎn)率可高達(dá)800-1200件/小時(shí)，材料利用率為95%以上。熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線雖然有經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，但受投資大、專(zhuān)業(yè)化程度高、模具制造和維修費(fèi)用高、必須有70%以上的開(kāi)動(dòng)率等因素的制約，使許多生產(chǎn)廠家望而生畏。電液模鍛錘生產(chǎn)線生產(chǎn)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛件，采用一模一件的鍛造工藝，將棒料剪切成坯料后加熱再進(jìn)行鍛造。電液模鍛錘生產(chǎn)線的基本組成是，棒料剪切機(jī)、感應(yīng)加熱爐、送料裝置、楔橫軋機(jī)或輥鍛機(jī)、電液模鍛錘、切邊校正機(jī)等。隨著控制技術(shù)的發(fā)展，電液模椴錘可控制和調(diào)整打擊能量、打擊次數(shù)、打擊間隔時(shí)間等工藝參數(shù)，以最佳打擊力滿足鍛件成形的能量要求，不僅能提高鍛件的質(zhì)量，而且延長(zhǎng)了模具的壽命。雖然電液模鍛錘生產(chǎn)線的生產(chǎn)率通常只有熱模鍛壓力機(jī)生產(chǎn)線的二分之一左右，但其投資只相當(dāng)于后者的三分之一，組織生產(chǎn)十分靈活，故深受中小批量生產(chǎn)規(guī)模廠家的青睞。
轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛造的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是，提高鍛造生產(chǎn)線的機(jī)械化、自動(dòng)化水平和采用新的鍛造工藝方法。顯而易見(jiàn)，提高鍛造生產(chǎn)線的機(jī)械化和自動(dòng)化水平是業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。采用機(jī)械化上下料裝置、機(jī)械化傳送裝置、機(jī)械手和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)流水生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造，減少人工操作環(huán)節(jié)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)，是目前發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍做法。新鍛造工藝方法的嘗試有兩種，一是粉末鍛造工藝，即將金屬粉末燒結(jié)的坯料加熱后進(jìn)行模鍛成形；二是在多工位自動(dòng)熱鐓機(jī)上高速鍛造成形。前者的優(yōu)點(diǎn)有鍛件重量偏差小和能生產(chǎn)形狀復(fù)雜鍛件等，特別適合于動(dòng)平衡要求高的高級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)，為諸多生產(chǎn)廠家所采用；后者因經(jīng)濟(jì)批量的門(mén)檻值過(guò)高和設(shè)備過(guò)于昂貴而難以被廠家接受。
圓盤(pán)齒坯鍛造工藝裝備
圓盤(pán)齒坯是轎車(chē)盤(pán)類(lèi)鍛件的典型代表，由于數(shù)量大，要求采用高精度、高效率、低成本的工藝方法生產(chǎn)。早期的生產(chǎn)工藝采用鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)、螺旋壓力機(jī)或熱模鍛壓力機(jī)為主機(jī)，將棒料剪切成坯料后加熱，分幾個(gè)工序完成，生產(chǎn)效率低、鍛件精度底、加工馀量大、材料利用率低。自從出現(xiàn)毛坯精化的理念后，高速熱鐓機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線成為生產(chǎn)圓盤(pán)齒坯最理想的選擇。高速熱鐓機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線的典型配置為料架、自動(dòng)上料裝置、感應(yīng)加熱爐、滾輪式送料機(jī)構(gòu)和多工位高速熱鐓機(jī)。加熱的棒料進(jìn)入高速熱鐓機(jī)后，依次完成毛坯切斷、整形、預(yù)鍛、終鍛、沖孔等全部工序，鍛件在各工位之間的轉(zhuǎn)送由機(jī)械手自動(dòng)完成。高速熱鐓機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)真正的毛坯精化，鍛件的尺寸、形狀接近機(jī)加工零件，提高材料利用率并節(jié)省機(jī)加工工時(shí)，鍛件具有更理想的金相組織和機(jī)械性能，生產(chǎn)率是普通鍛造方法的數(shù)倍甚至十倍，其綜合經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。
齒輪軸鍛造工藝裝備
轎車(chē)齒輪軸是變速箱的重要零件，是典型的轎車(chē)軸類(lèi)件，具有細(xì)長(zhǎng)和多臺(tái)階的特點(diǎn)。生產(chǎn)軸類(lèi)件的傳統(tǒng)工藝是在模鍛錘或熱模鍛壓力機(jī)上模鍛，但這種工藝生產(chǎn)出的鍛件精度低、材料利用率低、加工馀量大，楔橫軋工藝的出現(xiàn)有效解決這一難題。楔橫軋工藝是高效、節(jié)能、節(jié)材的新技術(shù)，加熱的棒料進(jìn)入楔橫軋機(jī)，楔橫軋模在一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)金屬連續(xù)擠壓分布，形成滿足形狀和尺寸要求的階梯軸鍛件，而且可以用管材作坯料生產(chǎn)空心軸鍛件。由于楔橫軋工藝適合加工對(duì)稱(chēng)零件，因而往往將一對(duì)零件對(duì)稱(chēng)布置設(shè)計(jì)模具，使工藝性和生產(chǎn)率雙受益。楔橫軋工藝的特點(diǎn)是，一次行程可獲得一個(gè)或一對(duì)零件，生產(chǎn)效率高；金屬連續(xù)變形、變形力小、模具壽命高；鍛件尺寸精度、高加工馀量小、材料利用率高。楔橫軋自動(dòng)生產(chǎn)線的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，通常由自動(dòng)上料裝置、感應(yīng)加熱爐和楔橫軋機(jī)組成。楔橫軋機(jī)有兩輥式和平板式的結(jié)構(gòu)形式，平板式楔橫軋機(jī)利用機(jī)械或液壓驅(qū)動(dòng)，兩塊平板式模板作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)搓軋坯料；兩輥式楔橫軋機(jī)的模具是一對(duì)軋制輥輪，毛坯在旋轉(zhuǎn)的軋輥中成形。前者的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、模具造價(jià)低廉、鍛件精度高；缺點(diǎn)卻是行程受限、變形程度小、有空程、生產(chǎn)效率低；后者的結(jié)構(gòu)緊湊、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是模具制造困難、鍛件精度較低。
縱觀中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的鍛壓機(jī)械應(yīng)用情況，沖壓工藝裝備的水平高于鍛造，表現(xiàn)在工藝及裝備的先進(jìn)性、生產(chǎn)線的自動(dòng)化及柔性化程度、集約化生產(chǎn)水平等諸多方面。雖然國(guó)內(nèi)鍛壓機(jī)械行業(yè)可以為汽車(chē)工業(yè)提供幾乎所有的沖壓與鍛造裝備，但毋庸諱言，中國(guó)鍛壓機(jī)械行業(yè)的水平和實(shí)力在國(guó)際市場(chǎng)上還不算是強(qiáng)者。鍛壓機(jī)械行業(yè)在汽車(chē)工業(yè)中的地位，既取決于鍛壓機(jī)械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整，也取決于汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略與市場(chǎng)前景。 |
