在铝及铝合金锻压技术上研制开发了大量的锻压新工艺、新技术,如液体模锻、等温锻造、粉末锻造、多向模锻、无斜度精密模锻、分部模锻、包套模锻等,对简化工艺、减少工序、节省能耗、扩大品质、增加规格、提高质量和生产效率、保护环境、减低劳动强度、提高经济效益等方面发挥了重大作用。专用的计算机软件对控制锻造温度、锻压力、变形程度(欠压量)和工艺润滑等主要工艺参数,控制制品尺寸和内部组织、力学性能等提供了可靠的保证。
锻模的设计与制造是铝合金锻压技术的关键,锻件的CAD/CAM系统已十分成熟和普及,在美国,CAD/CAM系统正在被CIM(计算机一体化)所代替。CIM包括成套技术、计算机技术、CAD/CAM技术、机器人、专家系统、加工计划、控制系统以及自动材料处理等,为模锻件的优化设计和工艺改进提供了条件。如在汽车工业上,对前梁、羊角、轮毂、曲轴等零件进行设计和工艺过程优化,可使优化设计后的羊角减重15%,轮毂减重30%,曲轴减重20%,而且大大提高生产效率,降低能耗。
在产品品种和质量上获得了突破性进展,目前世界上研制开发的锻造铝合金,有上百种、几十个状态,可大批量生产不同合金、不同状态、不同性能、不同功能、各种形状、各种规格、各种用途的铝合金锻件,规模在30000t/a以上的大型企业已有十余家。目前世界上可生产的铝合金模锻件的最大投影面积达5M2(750MN),最长的铝锻件可达15M,最重的铝锻件达1.5t,最大的锻环直径达7.5M,完全可满足最大的飞机、飞船、火箭、导弹、卫星、舰艇、航母以及发电设备、起重设备等的需要。产品的内部组织、力学性能和尺寸精度也能满足各种用户的要求,在产品开发上达到了相当高的水平。
由于近年来,世界各国在大、中型锻压液压机的新建和改建方面力度不大,因此,总的来说,世界铝合金锻件的生产尚不能满足交通运输轻量化对铝锻件的需求,有必要新建若干条现代化大、中型铝锻压生产线。
国外在钛锻件和高温锻件的生产方面也取得很大的进展,有了相当高的水平。
2、国内发展现状和水平分析
锻压生产在我国已有悠久的历史,在3300多年以前的殷墟文化早期,锻压已用于兵器生产。解放前,锻压生产十分落后。解放后,锻压生产迅速发展,125MN以下的自由锻水压机、300MN以下的模锻水压机、160KN以下的模锻锤、1600KN以下的摩擦压力机、80000KN以下的热模锻压力机已成系列装备了各个锻压厂。我国仅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN五台大、中型铝锻压水(液)压机和一台100MN多向模压水压机,年产能力仅10000t/a左右,最大模锻件投影面积为2M2(铝合金),1.2M2(钛合金),最大长度7M,最大宽度3.5M,锻环最大直径φ3.5M以及盘径为φ534~φ730mm的铝合金绕线盘。产品品种相对较小,例如工业发达国家的模锻件已占全部锻件的80%左右,而我
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