文章導讀：

鍛造技術發(fā)展的思考

鍛造研究必須從材料成分、加熱、潤滑、模具（工具）、工藝、熱處理和后續(xù)加工及機械加工后熱處理等方面進行全盤考慮。在現(xiàn)實中，往往被忽略的是對“原材料成分的重視”以及“加熱規(guī)范和溫度的精確控制”，同時對終鍛溫度控制和熱（冷）加工殘留內(nèi)應力存在問題的研究也顯得非常薄弱。這些也都是影響零件合格的重要因素。許多鍛造工藝研究仍然全部集中在“成形和熱處理”的問題上。集中在控制“組織和組織穩(wěn)定”上。但對全生產(chǎn)鏈技術的探討比較少，這也可能會成為未來鍛造技術發(fā)展的一個重要課題。

大鍛件是鍛造的極限制造，一直以來以小批量多品種的概念左右著人們的技術路線與工藝思考。隨著大型設備、模具材料和模具制造技術的發(fā)展，大鍛件模鍛和擠壓復合成形技術受到人們的關注，這也許會成為未來大鍛件生產(chǎn)發(fā)展的一個重大技術路線；無論如何，大鍛件生產(chǎn)控型和控性是基本。在上世紀70～80年代，中國中小型鍛件的主要生產(chǎn)模式是自由鍛和胎膜鍛，開發(fā)胎膜鍛中小型鍛件鍛造技術做了大量的工作，形成了比較完整的理論體系，取得了許多實踐經(jīng)驗。但隨著模鍛工藝的廣泛應用，胎模鍛逐步淡出了人們的視線。一直以來，大鍛件胎膜鍛沒有引起太多的關注，更沒有人去大規(guī)模地實踐，但隨著人們對精密成形的執(zhí)著追求，中國一重開始了鍛-軋結合工藝生產(chǎn)筒型件。在獲得成功過程中，也開始了嘗試利用鍛造-擠壓復合（胎膜鍛）的方式生產(chǎn)大鍛件，這個工藝在生產(chǎn)一些大型復雜大鍛件中取得了成功，為此驗證了這種復合工藝的可行性。基于這樣的思考，我們有理由認為，鍛造-擠壓（胎膜鍛）復合工藝在成形大型復雜大鍛件中會大有前途。

鍛造設備發(fā)展仍然基于四大基本通用鍛造設備展開，但也出現(xiàn)了許多特種設備。但無論如何發(fā)展，未來一定是圍繞大能量、高可靠性、綠色環(huán)保緊湊型、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。集中解決好適應（用）用性、低成本和合理壽命周期三個問題，這些是鍛造設備發(fā)展的新的理念和思想，需要慢慢推廣和實現(xiàn)。

沖壓技術發(fā)展的思考

沖壓生產(chǎn)的主要難點是模具技術，但產(chǎn)品結構設計和成形方法也是沖壓的重要關注點。沖壓典型的工藝有拉深、沖裁、精沖和精密高速沖。熱沖壓、液壓成形和復合材料沖壓是沖壓材料發(fā)展帶來的新的沖壓技術，而伺服沖壓是沖壓最具有革命性的一個發(fā)展。

沖鍛復合、級進模沖壓、沖焊復合以及適合于小批量多品種的多點拉伸技術近些年也得到重視。大批量使用伺服沖床已經(jīng)成為趨勢。當下利用CAE技術進行設計分析，大大減少了拉深的破裂、滑移、沖擊、起皺等。在成形和回彈方面，已經(jīng)找到了很好的解決方案，如全型面回彈補償、變間隙精細模面和現(xiàn)代檢測技術獲得應用。沖壓自動化已經(jīng)不再是一個數(shù)字化的問題，已經(jīng)成為一個實現(xiàn)“完美沖壓件”生產(chǎn)的重要課題。

模具和沖壓技術的發(fā)展不僅僅局限在模具材料和制造，以及沖壓工藝研究方面，已經(jīng)全面使用當下的數(shù)字模擬技術或仿真技術從變形、受力、變形速率等方面切入，開展包含壓力機、模具、材料、工藝和檢測一整套要素在內(nèi)的通盤匹配性和適應性研究和完善。

沖壓技術在研究模具、成形技術和產(chǎn)品完美的同時，已經(jīng)非常重視沖壓的生產(chǎn)效率。但如何在保證“工藝時間”的前提下盡力縮短“模具制造、工序間和調(diào)試時間”成為了重要課題。沖壓生產(chǎn)的“綠色制造”與“制造綠色產(chǎn)品”開始在行業(yè)蔓延，也許沖壓行業(yè)的技術改造將會完全按照這個思路發(fā)展下去。沖壓生產(chǎn)車間也是一個最有可能實現(xiàn)完整無人值守的制造業(yè)車間之一，而沖壓車間更加“整潔干凈”將會逐步普及。

鈑金制作技術發(fā)展的思考

鈑金制作工藝應用極其廣泛，其典型工藝有切割、沖和折彎。應用比較廣泛的特種工藝有旋壓成形和滾（輥）壓成形技術。鈑金制作技術的突出問題是如何避免折彎回彈、保證尺寸精度、形位公差和工件表面質量。隨著測量和應力應變片測量技術，以及伺服驅動技術的發(fā)展，普遍地開始使用自動回彈補償技術。另外，當前折彎刀具的質量（尺寸和機械性能）也有了大幅度的提升，這也為實現(xiàn)精確的回彈補償技術做出了重要貢獻。當前，一些折彎設備上，工件的定位也采用了比較先進的光、電和機械聯(lián)合技術，從而為提升折彎尺寸和形位公差奠定了基礎。

激光切割、數(shù)控沖和折彎一體化加工中心已經(jīng)誕生，這大大地提升了鈑金制作的效率。當下國內(nèi)面臨的主要問題是如何能深入地理解“鈑金制作的輕量化”和“鈑金制作件的美觀化”，從而能在設計和制作中實現(xiàn)這兩個目標。毫無疑問，這必然是未來鈑金制作行業(yè)技術的發(fā)展方向。

全自動的“柔性自動線”或“柔性生產(chǎn)線”，以及如上所述的“工序集成機”將集中解決“減少工序間傳遞時間”和“表面完美”問題，并完全實現(xiàn)“夢幻車間或無人車間”。在鈑金制作技術發(fā)展中，必須引起重視的事情就是在機器單元或生產(chǎn)線上合理配置“自動模具（刀具）庫”，以及完善復合各種鈑金制作生產(chǎn)需要的在線監(jiān)測系統(tǒng)。

在思考鈑金制作發(fā)展的同時，我們也應認真考慮鈑金制作與沖壓工藝的緊密相關特點，考慮建設包括鈑金制作、沖壓和裝配在內(nèi)的可以生產(chǎn)商品或消費品的全自動生產(chǎn)單元，這在國際上已有成熟的先例。