精密锻压简介

精密锻压工艺在航空航天工业中用于制造形状复杂、壁薄、要求金属流线分布合理和难切削材料的锻件，例如，整体叶轮、叶片、钛合金和高温合金零件等。采用精密锻压可以节约贵重材料和切削工时，减轻毛坯重量和提高产品性能。航空航天工业中常用的精密锻压方法有精密模锻、等温模锻、超塑性等温模锻和多向模锻等。

在压力机上使用精密模具和模座进行模锻的工艺技术。适用于制造中、小尺寸的钛、不锈钢压气机叶片。型面尺寸精度可控制在0.13毫米以内，模锻后再经化学铣切、磨削和振动光饰、拉榫头等加工工序即可制成叶片。

将金属毛坯与模具一起加热到模锻温度，在保持等温状态下使毛坯慢速变形的模锻工艺。它所需的设备功率仅是普通模锻的1/3至1/10,适于制造要求严格控制变形温度范围的高温合金零件和钛合金整体叶轮、压气机盘和飞机结构件等。

将具有超塑性的金属毛坯与模具一起加热并保持在材料的超塑性温度范围内，以蠕变方式使之模锻成形。钛合金和高温合金等用于超塑性等温模锻的毛坯应具有超细晶粒。这种毛坯可以用合金的超细粉末经热等静压方法制成。超塑性等温模锻因变形抗力小,需要设备的功率仅为普通模锻的1/5至1/10。锻件尺寸精确，组织均匀，适用于制造发动机涡轮盘和压气机盘等零件。

利用可分模具在水压机一次行程的作用下锻出形状复杂、无毛边、无模锻斜度或小模锻斜度的锻件。它是一种挤、锻相结合的综合工艺。与普通模锻相比，只需一次加热，能减少工序和节约能源，提高锻件的性能，适用于制造飞机的起落架、桨毂、导弹的喷管、阀门等零件。

锻压主要按成形方式和变形温度进行分类。按成形方式锻压可分为锻造和冲压两大类；按变形温度锻压可分为热锻压、冷锻压、温锻压和等温锻压等。

锻压工艺热锻压

热锻压是在金属再结晶温度以上进行的锻压。提高温度能改善金属的塑性，有利于提高工件的内在质量，使之不易开裂。高温度还能减小金属的变形抗力，降低所需锻压机械的吨位。但热锻压工序多，工件精度差，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。

锻压工艺冷锻压

冷锻压是在低于金属再结晶温度下进行的锻压，通常所说的冷锻压多专指在常温下的锻压，而将在高于常温、但又不超过再结晶温度下的锻压称为温锻压。温锻压的精度较高，表面较光洁而变形抗力不大。 　在常温下冷锻压成形的工件，其形状和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少，便于自动化生产。许多冷锻、冷冲压件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷锻时，因金属的塑性低，变形时易产生开裂，变形抗力大，需要大吨位的锻压机械。

锻压工艺等温锻压

等温锻压是在整个成形过程中坯料温度保持恒定值。等温锻压是为了充分利用某些金属在等一温度下所具有的高塑性，或是为了获得特定的组织和性能。等温锻压需要将模具和坯料一起保持恒温，所需费用较高，仅用于特殊的锻压工艺，如超塑成形。

锻压可以改变金属组织，提高金属性能。铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。锻件经热锻变形后，金属是纤维组织；经冷锻变形后，金属晶体呈有序性。

锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。金属受外力产生塑性流动后体积不变，而且金属总是向阻力最小的部分流动。生产中，常根据这些规律控制工件形状，实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。

锻压出的工件尺寸精确、有利于组织批量生产。模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸精确、稳定。可采用高效锻压机械和自动锻压生产线，组织专业化大批量或大量生产。

未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、研制生产率和自动化程度更高的锻压设备和锻压生产线、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和锻压加工方法等方面发展。

提高锻压件的内在质量，主要是提高它们的机械性能(强度、塑性、韧性、疲劳强度)和可靠度。这需要更好地应用金属塑性变形理论；应用内在质量更好的材料；正确进行锻前加热和锻造热处理；更严格和更广泛地对锻压件进行无损探伤。

少、无切削加工是机械工业提高材料利用率、提高劳动生产率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。锻坯少、无氧化加热，以及高硬、耐磨、长寿模具材料和表面处理方法的发展，将有利于精密锻造、精密冲压的扩大应用。