模鍛設計、生產與維護如何應對汽車鍛件變化

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，老車型不斷更新，各種新車型不斷出現(xiàn)，且隨著人們對環(huán)保與能源意識的增強，節(jié)能減排成為汽車制造商開發(fā)新車型的重要關注點，汽車設計和制造開始向輕量化方向發(fā)展。與此相應，許多汽車零部件在結構上發(fā)生很大變化，汽車鍛件逐漸開始向輕量化、凈成形方面發(fā)展。許多鍛件通過改變結構和材料達到設計要求，一些以往通過在鍛件上設計機械加工余量并通過后續(xù)加工保證形狀和尺寸的工藝目前已經(jīng)逐漸通過鍛造直接獲得，減少或取消了后續(xù)機加工環(huán)節(jié)，這種設計使鍛件重量明顯減輕，鍛造投入的原材料相應減少，鍛造、熱處理、機加工能源消耗降低，社會效益增大。但汽車鍛件這種發(fā)展趨勢給鍛造生產提出了很高要求，必須從設備、工藝和生產管理方面進行改進，以適應這種變化，實際生產中需要從以下幾方面進行考慮。

（1）采用具有頂出裝置的鍛造設備 為滿足輕量化與凈成形的特點，鍛件出模角度往往小于3°，且目前1.5°～2°出模角最為普遍，個別鍛件甚至要求1°，對于這么小的出模角度，如果鍛造設備沒有頂出裝置，鍛件將很難出模，因此鍛造企業(yè)有必要進行設備改造來應對這種鍛件要求的提高。

（2）生產線規(guī)劃要充分考慮工藝制坯的合理性 模具變形對鍛件質量有著重要影響，而合理制坯不僅使材料在成形過程中得到合理分配，同時又對模具變形有著重要影響。因此，生產線規(guī)劃要充分考慮到鍛件成形工藝的特點，配備合適的制坯設備，合理制坯不僅可以保證良好的鍛造成形和較高的模具壽命，也是提高鍛造生產率的一項重要條件。

（3）提高鍛造工藝、模具設計及模具加工和日常維護水平 鍛件一些部位的凈成形意味著這些部位的精度要求要直接滿足最終使用要求，很多凈成形部位公差帶很小，即使是加工部位，加工余量也要求很小，如曲軸毛坯軸頸單邊加工余量一般為3～4mm，個別甚至要求2mm。工藝制訂和模具設計不合理，模具加工精度低，以及日常維護差都會造成模具型腔變形加快，壽命降低，鍛件精度難以滿足技術要求，最終影響鍛件成本。因此，在進行鍛件成形工藝制訂和模具開發(fā)設計時，要充分對產品的結構、精度進行分析，并結合經(jīng)驗對模具變形趨勢進行預測，以制訂合理的設計方案與參數(shù)，目前鍛造模擬技術的應用為鍛造企業(yè)提供了很好的手段。

但同時我們又要看到，由于目前汽車鍛件往往開發(fā)時間較短，對于工藝相對復雜的產品在開發(fā)階段往往不能充分進行模擬分析，而只能是在樣件生產后進行分析改進。同時，為保證鍛件質量，模具加工水平必須提高，如果模具精度差，將無法保證產品精度要求，那么生產出的鍛件質量也就可想而知，即使單純好的模具設計和高精度的模具加工質量也無法保證能夠生產出質量穩(wěn)定的產品。由于鍛造生產的特殊性，模具使用情況極其復雜，高溫、高壓，以及坯料的流動摩擦均對模具精度有著重大影響，所以企業(yè)必須建立一套嚴格的模具使用維護規(guī)范，并嚴格按規(guī)范管理，并配備專業(yè)部門或人員，從模具生產前預熱，生產過程中的潤滑，到日常修復維護都要進行管控，確保生產使用的模具處于良好的狀態(tài)，而不能因為成本原因對此問題不重視。

（4）生產線運行要穩(wěn)定 目前，很多鍛造企業(yè)為跟進汽車行業(yè)的發(fā)展，設備逐漸升級換代，購買引進很多先進鍛造設備和生產線，有些甚至是自動化生產線，但由于管理觀念和意識落后，造成企業(yè)各級人員技術水平和設備管理工作相應滯后。由于對設備使用操作不熟練，設備工作原理不了解，故障處理無經(jīng)驗，造成設備運行不穩(wěn)定，有的生產線并未發(fā)揮其優(yōu)勢，如加熱溫度波動較大，坯料和鍛件在生產線上經(jīng)常意外停頓這些常見過程問題，均會造成鍛件最終尺寸精度不穩(wěn)定，所以企業(yè)應加強在人員素質提高和基礎管理方面工作的力度，提高綜合水平。

總之，針對汽車鍛件的發(fā)展變化，鍛造企業(yè)要從人、機、料、法、環(huán)各個方面進行系統(tǒng)研究和改進，實質上是要提升管理水平。鍛件質量和水平的提高決不是單純某一方面工作做好就能實現(xiàn)的，在實際生產管理過程中，要經(jīng)常采取多功能小組的方式，系統(tǒng)地查找問題的實質原因，從根本上進行解決。