[科普中国]-闭塞锻造

闭塞锻造是一种驱动复数个冲头或模腔，让材料主要进行侧向挤压变形流动，进入设置在侧面的模具空间，生产出径向带凸出部的锻件的锻造方法。闭塞式锻造是20世纪80年代开始实用化并发展迅速的一种新的精密锻造成形方法

发展概况日本以“你期待”公司和“山中合金”公司为代表的企业大力发展冷闭塞锻造技术。特别是20世纪90年代以后，汽车行业竞争激烈，精密冷锻件在轿车中的应用不断增多，它们应用于轿车变速箱、差速箱、发动机和转向系统中．每辆轿车上的精密冷锻件质最已超过10kg。冷闭塞锻造技术的广泛应用促进了冷锻设备和自动化生产线技术的迅速发展。日本的“小松”和“会田”株式会社开发了适用于冷锻、温锻工艺的压力机和自动化生产线。

日本阪村株式会社(SAKAMURA)研制出机械闭模式闭塞锻造用的自动镦锻机及系统，可以完成锥齿轮所用棒材的连续自动供给、切断、预制坯、闭塞锻造以及冲孔，生产的锥齿，轮精度可达7级，生产效率达到每分钟100件，但该闭塞锻造系统结构复杂，模具精度高，造价昂贵。德国的“舒勒”公司也开发出适用于冷锻、温锻工艺的压力机和自动化生产线。

1996年以后，我国的冷闭塞锻造技术发展较快，在普通压力机上实现三叉轴、万向节轴等汽车零部件的冷、温精密锻造的小批量生产。但是冷锻产品的品种、复杂程度和所达到的精度、模具寿命、生产效率自动化程度等各项技术经济指标，与国外水平有一定的差距，其成套生产线技术相差更远。1

特点闭塞锻造模具的上、下和左、右模块可以是整体式也可以是分体式，可以设一个或多个冲头，也可以将冲头与一个或多个模块分别组成一个整体，总之十分灵活。闭塞锻造实质上是挤压和锻造相结合、以挤压为主的联合成形工艺。其主要特点是将置放于封闭模膛内的毛坯在三向压应力状态下，利用冲头挤压，使金属充满模膛，从而获得无毛边的复杂精锻件。闭塞锻造适于成形齿轮(如行星锥齿轮和螺旋锥齿轮等)、t字轴、汽车转向节、星形套、管接头、阀体和航空发动机的叶盘等径向带枝芽(凸起)的复杂精密锻件。采用该工艺生产上述复杂精密锻件可以降低生产成本，提高材料利用率和产晶品质。2

技术优势(1)闭塞锻造可以锻出形状更复杂、无毛边、无或小拔模斜度的空心锻件，使锻件最大限度地接近零件的形状和尺寸，从而显著地提高材料利用率、减少切削加工工时，降低产品成本。

(2)一般，闭塞锻造只需要一次加热和设备一次行程便可成形锻件，从而可以减少锻造工序、提高生产效率、节约能源、减少金属烧损和锻件表面脱碳及合金元素贫化，改善锻件表面质量。

(3)毛坯在闭塞锻造过程中处于三向压应力状态，可以大大提高金属的允许变形程度，特别适于成形低塑性难变形合金的复杂形状的锻件。

(4)锻件无毛边，金属流线沿锻件外形连续分布，避免流线外露，改善锻件的组织，提高锻件性能，特别是抗应力腐蚀性能，对于应力腐蚀敏感的铝合金锻件十分有利。

(5)闭塞锻造可分别用于热锻、冷锻和温锻，也町将其组合成联合工艺。2

特殊技术要求(1)闭塞锻造要求精密下料，保证坯料的质量误差在±5%以内。以避免因毛坯体积超差产生充不满，或超负荷引起模具或设备损坏。

(2)热闭塞锻造应采用少无氧化加热。

(3)在闭塞锻造时，由于模具与工件的接触时问较长，要特别注意对模具的冷却和润滑，以保证设备和模具的正常使用和延长使用寿命。2

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学