卧式多工位精密热锻技术

卧式多工位精密热锻技术是一种锻造工艺水平高、生产效率高、自动化程度高的锻造生产方式，所生产的锻件精度高、质量好，是锻造技术发展主要的方向之一。本书共分10章，介绍了锻造技术的发展历程、锻造技术基础、卧式多工位高速热锻生产线、外围设备，并结合卧式多工位精密热锻工艺的特点讲述了如何进行模具设计和制造，阐明了适合的锻造材料和技术要求以及常用的锻后加工工序，同时列举了典型的汽车锻件、轴承和紧固件等应用案例。最后，对于锻造技术的发展趋势以及高速精密热锻技术的应用前景进行了展望。

Andy Matt：HATEBUR Metalforming Equipment Ltd.首席技术官，获得工程和工业工程学学位，拥有超过25年的专业经验，在卧式多工位锻造设备研发和大规模锻造生产领域具有渊博的知识。

赵震：博士，上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院教授，国际冷锻组织 (ICFG)顾问委员会成员，主要研究领域包括精密锻造理论与技术、板料锻造、精冲技术等。2004—2012年主持上海交通大学和HATEBUR的技术合作。

胡成亮：上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院副研究员，国际冷锻组织（ICFG）通讯会员，合肥工业大学材料加工工程专业博士毕业，上海交通大学材料科学与工程博士后流动站出站，长期从事精密锻造理论与技术研究。2008—2012年参与上海交通大学和HATEBUR合作的基于数值模拟的多工位高速锻造工艺优化系统研发项目。

Mihai Vulcan：HATEBUR Metalforming Equipment Ltd.研发技术部主管，获德国斯图加特大学机械工程博士学位，拥有超过15年的专业经验，其研究领域为金属体积成形和板料成形。

Patrick Stemmelin：HATEBUR Metalforming Equipment Ltd.模具与工艺部经理，资深模具工程师，在HATEBUR工作超过25年，在冷锻、温锻和热锻工艺和模具方面掌握丰富的技术知识，积累了丰富的实践经验。

Olivier Ritter：HATEBUR Metalforming Equipment Ltd.模具与工艺部工程师，获法国南锡国立高等矿业学校材料科学和生产管理硕士学位，在冷锻、温锻和热锻成形领域有数十年的专业经验。

高崇晖：哈特贝尔（上海）贸易有限公司模具工程师，获上海交通大学材料加工工程硕士学位。2005—2012年参与上海交通大学和HATEBUR合作的模具运动仿真系统和基于数值模拟的多工位高速锻造工艺优化系统的研发项目，现主要从事卧式多工位高速冷锻、热锻模具设计、技术咨询和生产支持工作。
Reinhard Bührer：HATEBUR Metalforming Equipment Ltd.亚洲区业务拓展总监，获市场营销学硕士学位，同时具有深厚的专业技术背景，在不同市场行业设备销售和营销投资方面拥有20多年的丰富经验。

前言
作者简介
HATEBUR简介
第1章绪论1
1.1锻造技术介绍1
1.1.1锻造的历史及大批量生产1
1.1.2卧式多工位热锻工艺2
1.2锻件分类3
1.2.1锻件类型3
1.2.2应用行业4
1.3市场概况6
1.3.1中国锻造业现状6
1.3.2汽车行业的重要性8
第2章锻造技术基础9
2.1定义9
2.2分类9
2.3工艺特点10
2.4塑性成形基本理论10
2.4.1常用术语10
2.4.2塑性成形理论10
2.4.3屈服准则12
2.4.4应力应变曲线14
2.4.5成形力计算17
2.4.6摩擦与润滑20
2.5热锻工艺21
2.5.1自由锻21
2.5.2开式模锻21
2.5.3闭式模锻22
2.5.4典型工艺22
2.6立式锻造与卧式锻造25
2.6.1立式多工位锻造25
2.6.2卧式多工位锻造25
第3章卧式多工位精密热锻生产线27
3.1概述27
3.2设计理念28
3.2.1机器床身28
3.2.2动力传输29
3.2.3自动送料机构29
3.2.4热态剪切下料系统30
3.2.5机械手传送系统32
3.2.6模具快速更换34
3.2.7顶出装置35
3.2.8模具冷却35
3.2.9侧向出料37
3.2.10噪声隔离与防护38
3.3监测与控制39
3.3.1成形力监测39
3.3.2料头料尾自动检测与剔料ESA系统39
3.3.3凸模探头41
第4章外围设备43
4.1棒料架43
4.2感应加热器44
4.3自动出料传送带45
4.4冷却塔和循环水路45
4.5吊装设备46
第5章模具设计与工艺开发48
5.1工艺特点与优势48
5.2工艺开发流程49
5.3可行性分析51
5.4变形工序设计51
5.5有限元模拟53
5.6模具设计54
5.7模具调试56
第6章模具制造59
6.1模具材料选择59
6.1.1模具材料的选择方法59
6.1.2根据零件功能选择材料60
6.2模具制造62
6.2.1机加工方法62
6.2.2电火花加工64
6.2.3模具加工设备64
6.3热处理与表面处理66
6.3.1热处理66
6.3.2氮化处理67
6.4模具装配68
6.4.1功能检查68
6.4.2预应力凹模的设计及装配原则69
6.5模具管理策略70
6.5.1模具准备70
6.5.2模具质量控制71
6.5.3模具更换和维护策略71
6.5.4易损件评估72
第7章锻造材料74
7.1综述74
7.2材料标准74
7.2.1钢材标准74
7.2.2铜材标准75
7.3尺寸规格和允许偏差75
7.3.1直径允许偏差75
7.3.2棒料平直度77
7.4加热温度与锻造温度77
7.4.1钢材77
7.4.2铜材78
7.5材料物流78
7.6常用热锻材料78
第8章后续工序81
8.1热处理81
8.1.1锻件热处理81
8.1.2利用锻后余热热处理82
8.2抛丸处理84
8.3机加工85
8.3.1热处理前的机加工85
8.3.2热处理后的机加工85
8.4冷成形85
8.4.1冷精整85
8.4.2冷辗环85
8.4.3冷摆辗86
第9章应用案例87
9.1螺母锻件87
9.2凸轮块88
9.3十字轴与三销轴88
9.4齿轮毛坯89
9.5法兰轴90
9.6轮毂90
9.7等速万向节钟形壳91
9.8轴承套圈92
9.9接头配件92
9.10特殊锻件93
第10章展望95
参考文献97

在过去十余年间，随着中国经济的高速发展，人们对于交通出行需求不断增加。根据中国汽车工业协会的统计数据，2000年中国汽车的年产量为206万辆，到2014年增加到2370万辆。汽车产业的蓬勃发展无疑成为中国经济快速增长的推动力，也带动锻造行业快速发展。然而，传统锻造工艺以及落后的生产设备已无法满足目前对高品质精密复杂锻件生产的要求，也不能适应节能减排的发展趋势。 卧式多工位精密热锻是一种先进的锻造技术，能够满足现代化锻造生产的要求，尤其适合大批量生产。与传统的单工位锻造工艺相比，多工位高速精密锻造是一种高度集成化的工艺，不受操作人员或各种工艺限制条件的约束，因而降低了外部因素对锻件质量的影响。此外，它还具有很高的生产效率，是一种既经济又节能的技术。 本书对卧式多工位精密热锻技术进行了详细阐述，介绍了其为汽车行业提供高品质精密锻件的集成工艺过程，便于读者更好地理解该项技术。本书由该领域经验丰富的专家编著，内容聚焦于相关技术的实际应用。本书可供金属塑性成形领域的科研人员、工程技术人员以及从事相关工作的管理人员使用，也可供高等院校相关专业师生参考。 Reinhard Bührer