冷精鍛技術(shù)基本概況
冷精鍛技術(shù)的定義
我國加工行業(yè)，將正擠壓、反擠壓、復(fù)合冷擠壓稱為冷擠壓，將鐓粗加工稱為冷鐓。國際上將冷擠壓和冷鐓統(tǒng)稱為冷鍛。將鋼材在室溫以上到 800℃的溫鍛和溫擠壓加工稱為溫鍛。由于冷鍛和溫鍛的變形機理完全相同，只是加工溫度不同，所以又把冷鍛和溫鍛統(tǒng)稱為精密鍛造。
但從金屬學(xué)及體積成形角度看，冷精鍛的廣義概念應(yīng)為：金屬材料在室溫下的精密塑性成形。也應(yīng)包括具有局部漸次成形特征的回轉(zhuǎn)鍛造（擺動輾壓、滾軋、徑向鍛造等）。
冷精鍛相關(guān)技術(shù)
（1）原材料 適合塑性好強度低的金屬材料，以低合金結(jié)構(gòu)鋼為主（20C r 、20C r M o 、20CrMnTi）以及鋁、銅及其合金。
（2）坯料潤滑 黑色金屬冷精鍛坯料的潤滑仍延用磷皂化處理，盡管國內(nèi)外不斷嘗試其他處理方法，但目前尚未有更好的方法取而代之。高分子潤滑劑用于黑色金屬坯料的表面處理有較好的潤滑效果，處理過程簡單，但主要成分為石墨，對精鍛及后續(xù)加工場地污染較大，適合開發(fā)試制產(chǎn)品時使用。
有色金屬冷精鍛坯料的潤滑依不同材料而異，且同種材料可選擇多種潤滑方法，如用動、植物油潤滑，精鍛件應(yīng)及時清洗，否則很快變質(zhì)形成污染。
冷精鍛技術(shù)的發(fā)展沿革
冷精鍛技術(shù)應(yīng)用前景
發(fā)達(dá)國家每輛轎車上的冷精鍛件已超過50kg、70多個品種，包括十字軸、花鍵軸、圓柱齒輪、傘齒輪、等速傳動軸、內(nèi)星輪、鐘形殼、三叉軸、內(nèi)花鍵齒套、同步齒環(huán)等零件（不含標(biāo)準(zhǔn)件和緊固件）。而我國每輛轎車上的冷精鍛件只有約20kg，相對于每年近2 000萬輛的汽車產(chǎn)量，巨大的市場剛性需求決定了我國的冷精鍛產(chǎn)品無論是品種上還是數(shù)量上都具有廣闊的發(fā)展空間。
冷精鍛技術(shù)在我國的發(fā)展歷程
冷精鍛技術(shù)在我國規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用大致經(jīng)歷了三次發(fā)展歷程：
（1）第一次發(fā)展 在20世紀(jì)60～70年代以上海交大為主，將冷精鍛技術(shù)首次在我國工程化應(yīng)用（主要為冷擠壓），生產(chǎn)縫紉機、自行車、手表等零件及少量汽車零件。我國最早批量化生產(chǎn)的汽車?yán)溴懠䴙榘l(fā)動機的活塞銷、球頭銷及球座等，形狀較簡單（橫截面為圓形）。冷鍛工藝技術(shù)水平與國外先進(jìn)水平差距很大。該時期我國的現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)尚未起步，但為自行車大國，已能用冷鍛工藝批量生產(chǎn)自行車花盤、中軸、固定碗、調(diào)節(jié)碗等零件。
（2）第二次發(fā)展 在20世紀(jì)80～90年代以兵器工業(yè)第五九研究所（原六二所）、大豐自行車飛輪廠（現(xiàn)江蘇森威精鍛有限公司）、重慶華江機械廠等單位為主，應(yīng)用擠壓、擺輾、滾軋、精沖等精密塑性成形工藝規(guī)模化生產(chǎn)摩托車、汽車齒類零件。該時期是我國摩托車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展時期，產(chǎn)量很快超過千萬輛，零部件的國產(chǎn)化要求，促成了相關(guān)冷精鍛產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，最典型的冷精鍛件為變速器中的主副軸及組合齒輪、反沖啟動器中的端面齒棘輪及啟動軸。這幾種齒類冷精鍛件應(yīng)該是目前國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)量最大的冷鍛產(chǎn)品
（3）第三次發(fā)展 在20世紀(jì)90年代末至今，我國現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，產(chǎn)量猛增，促進(jìn)了零部件企業(yè)工藝技術(shù)及工藝裝備的同步提升，國內(nèi)數(shù)家知名的精鍛企業(yè)以江、浙、滬數(shù)家精鍛公司（如江蘇太平洋精鍛科技有限公司、江蘇飛船股份有限公司、江蘇森威精鍛有限公司、上海耐鐵福傳動軸有限公司）為主，大量引進(jìn)國外先進(jìn)裝備及生產(chǎn)線，應(yīng)用閉塞鍛造、分流鍛造、熱（溫）精鍛+冷精整組合成形、流動控制成形（FCF）等先進(jìn)工藝規(guī)模化生產(chǎn)汽車用復(fù)雜形狀零件，如鐘形殼、三銷套、三叉軸、十字軸、內(nèi)星輪、同步齒環(huán)等，使目前我國的精鍛技術(shù)水平已接近或部分達(dá)到國外先進(jìn)水平。
冷精鍛產(chǎn)品
目前我國已工程化大批量生產(chǎn)的冷鍛產(chǎn)品主要為車輛上的傳動件，年產(chǎn)量上100萬件的產(chǎn)品大致如附表所示。
冷精鍛生產(chǎn)
冷精鍛技術(shù)用于生產(chǎn)以來，形成了三種生產(chǎn)模式。
（1）第一階段稱為分序冷精鍛 用多臺壓機、多副模具進(jìn)行多次成形，常需中間退火及潤滑。這種模式工序長，使用設(shè)備多，占地面積大。現(xiàn)仍為國內(nèi)普遍存在的模式。但該模式靈活性及適應(yīng)能力強，適合中、小批量生產(chǎn)。
（2）第二階段稱為多工位冷精鍛 將分序冷精鍛成形時在多臺壓機上的模具集中到一臺壓機上，工位之間用機械手傳遞。這樣一個沖程就能加工出一個零件。這就大大提高了效率，減少了設(shè)備臺數(shù)和占地面積。工序間不用退火處理。潤滑靠噴擠壓油來解決。但一次性設(shè)備投資大，現(xiàn)國內(nèi)少數(shù)企業(yè)采用，適合大批量或超大批量生產(chǎn)。
（3）第三階段稱為單工位多動作冷精鍛 用一模具臺壓機、一副模具，在一個工位上，一次沖程中產(chǎn)生多個動作，將復(fù)雜制件一次精鍛成形。如閉塞鍛（復(fù)動化鍛造）、多軸擠壓機成形等，使綜合效益明顯提高。現(xiàn)國內(nèi)少數(shù)企業(yè)采用。像極爪這樣復(fù)雜的制件，原要經(jīng)3～4次成形，而用該技術(shù)可一次成形。
