任運(yùn)來(lái)，聶紹珉，苗雅麗

(1.先進(jìn)鍛壓成形技術(shù)與科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(燕山大學(xué))，河北 秦皇島 066004;2.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，河南 濟(jì)源 454650)

0 前言

自先人第一次用石塊砸開(kāi)堅(jiān)果、切斷樹(shù)枝開(kāi)始，鍛造就成為了一門(mén)造福人類(lèi)的技術(shù)。人們利用它制造工具，提高生產(chǎn)力，制造兵器抵御外來(lái)侵略。今天它不僅是機(jī)械裝備、能源電力裝備、石油化工裝備、鋼鐵冶金裝備、船舶車(chē)輛等制造業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)，也是國(guó)防建設(shè)及其它制造行業(yè)不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)。鍛件質(zhì)量決定著裝備的制造質(zhì)量，也強(qiáng)烈地依賴(lài)于鍛造技術(shù)，在漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中，改善鍛件組織、提高鍛件性能，節(jié)約材料、降低成本，減少后續(xù)切削加工量一直是鍛造技術(shù)發(fā)展的方向與追求的目標(biāo)。為滿足零件形狀日益復(fù)雜的要求，從自由鍛造技術(shù)發(fā)展到了模鍛技術(shù);為完成外壁具有多方向枝芽的復(fù)雜鍛件的成形，為完成中空且側(cè)壁帶有凸臺(tái)的復(fù)雜鍛件的成形，為完成難變形合金復(fù)雜鍛件的成形，為防止鍛件流線暴露于零件表面，提高特殊環(huán)境下零件抵抗應(yīng)力腐蝕的能力，提高材料利用率、減少后續(xù)的切削量，縮短機(jī)械制造的生產(chǎn)周期，又從普通模鍛技術(shù)向多向模鍛技術(shù)發(fā)展［1-3］。多向模鍛技術(shù)以其特殊的成形方式和生產(chǎn)效果，使鍛件更好地滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的需求，逐漸成為鍛造技術(shù)家族中一個(gè)有良好發(fā)展前景的分支。

1 多向模鍛及其特點(diǎn)

從兩個(gè)或更多個(gè)方向?qū)Π诳煞趾夏Ｇ粌?nèi)的坯料施加工藝力使坯料成形的模鍛方法，稱(chēng)為多向模鍛。如圖1所示，為使鍛造成形后的鍛件能夠從模腔內(nèi)取出，多向模鍛有水平分模、垂直分模和多向分模，圖1a為水平分模，1b為垂直分模。同其它模鍛方法相比，多向模鍛有如下特點(diǎn)［4-5］:

圖1 多向模鍛工藝Fig.1 Multi-ram forging technology

(1)可成形中空且側(cè)壁帶有凸臺(tái)的復(fù)雜鍛件。如圖2所示是采用多向模鍛技術(shù)鍛造的缸體鍛件。

圖2 中空且側(cè)壁帶有凸臺(tái)鍛件Fig.2 Hollow forgings with outside bosses

(2)可設(shè)置多個(gè)分模面，能成形外壁具有多方向枝芽的復(fù)雜鍛件。如圖3所示是采用多向模鍛技術(shù)鍛造的飛機(jī)球型接頭鍛件。

圖3 球型接頭鍛件Fig.3 Balloon joint forging

圖4 油泵殼體鍛件Fig.4 Oil pump shell forging

圖5 三通閥體流線Fig.5 Three-way valve stream line

(3)鍛件形狀尺寸更接近零件，材料利用率高，機(jī)械加工量少，如圖4所示是采用多向模鍛技術(shù)鍛造的油泵殼體鍛件。

(4)鍛件流線完整，抗應(yīng)力腐蝕好，疲勞強(qiáng)度高。如圖5所示是采用多向模鍛技術(shù)鍛造的三通閥體解剖的流線分布。

圖6 導(dǎo)彈噴嘴鍛件Fig.6 Spray forging of missile

(5)坯料在三向壓應(yīng)力條件下擠壓成形，可提高材料熱塑性，允許很大的一次性變形。對(duì)于變形溫度區(qū)間窄的低塑性材料的成形具有特別的意義，如圖6所示是采用多向模鍛技術(shù)鍛造的導(dǎo)彈噴嘴鍛件。

(6)由于多向模鍛成形需要在多個(gè)方向?qū)δＧ粌?nèi)的坯料施加工藝力，因此要用專(zhuān)門(mén)的鍛造設(shè)備——多向模鍛壓機(jī)。如圖7所示是美國(guó)cameron公司設(shè)計(jì)制造的100MN多向模鍛壓機(jī)，其垂直合模壓力100 MN，垂直穿孔壓力27 MN，水平壓力2×55 MN。

圖7 Cameron 100MN多向模鍛壓機(jī)和完成的鍛件Fig.7 Cameron100MN multi－ram forging hydraulic press and its forging piece

2 多向模鍛技術(shù)的應(yīng)用

2.1 電力裝備制造中的應(yīng)用

當(dāng)前，世界范圍內(nèi)火電仍然是主要的電力資源，為提高熱效率，正逐漸由亞臨界到超臨界，再向超超臨界的方向發(fā)展，蒸汽壓力達(dá)30 MPa～35 MPa，蒸汽溫度達(dá)593℃ ～600℃或更高的參數(shù)［6-9］。在高溫、高壓、高濕度和酸性氣氛中，除要求閥體、管件有高的強(qiáng)度和良好的耐高溫性能外，還要求閥體、管件有優(yōu)秀的耐應(yīng)力腐蝕能力。多向模鍛生產(chǎn)的閥體、管件恰恰具備上述技術(shù)要求。

2.2 核電裝備制造中的應(yīng)用

核電站由核島與常規(guī)島組成，在核電站中，核島替代了火電機(jī)組中的鍋爐，核島閥門(mén)除要求具有火力發(fā)電的閥門(mén)的性能外，因內(nèi)部介質(zhì)水有強(qiáng)烈放射性，絕對(duì)不允許有泄漏，要求閥門(mén)、管件產(chǎn)品有高的可靠性、安全性，在質(zhì)量管理方面，比其它行業(yè)閥門(mén)、管件的技術(shù)要求更為嚴(yán)格。必須滿足ASME技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)把閥門(mén)、管件都視作耐壓容器。除此之外，為提高核電閥門(mén)、管件和結(jié)構(gòu)件安全性，盡量減少焊縫數(shù)量，因而其形狀變的更為復(fù)雜。只有采用多向模鍛技術(shù)，才能生產(chǎn)出滿足技術(shù)要求和復(fù)雜形狀要求的鍛件。

在核電站中，核電閥門(mén)、管件和結(jié)構(gòu)件的數(shù)量大、應(yīng)用面廣，它們連接整個(gè)核電站的300余個(gè)系統(tǒng)，是核電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵附件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界現(xiàn)有核電機(jī)組500余座，總裝機(jī)容量達(dá)4億kW以上。有閘閥、截止閥、止回閥、蝶閥、安全閥、主蒸汽隔離閥、球閥、隔膜閥、減壓閥和控制閥等，具有代表性閥門(mén)的最高技術(shù)參數(shù)為:最大口徑DN1200 mm(核3級(jí)的蝶閥)、DN800 mm(核2級(jí)的主蒸汽隔離閥)、DN350 mm(核1級(jí)的主回路閘閥)，最高壓力約CL1500，最高溫度約350℃。

圖8是采用多向模鍛技術(shù)生產(chǎn)的電站和核電站閥體鍛件。

圖8 采用多向模鍛技術(shù)鍛造電站和核電站閥體鍛件Fig.8 Valve forging of(nuclear)power station with multi-ram forging technology

2.3 石油化工裝備制造業(yè)的應(yīng)用

石化裝備中的許多管件、泵、閥體等零部件服役于高壓或高溫或強(qiáng)烈腐蝕的條件，這些閥體要符合美國(guó)API6A標(biāo)準(zhǔn)。采用多向模鍛生產(chǎn)這些零件，不僅節(jié)材，而且提高其強(qiáng)度和抗腐蝕能力。典型零部件有井口裝置的單閘板、雙閘板、有導(dǎo)流孔、無(wú)導(dǎo)流孔的鍛鋼平行式閘閥、泥漿閥、角式節(jié)流閥、油田專(zhuān)用平行式調(diào)節(jié)閥、油田專(zhuān)用直通式回閥、注水聚合物專(zhuān)用平行式閘閥、卡箍式平行閘閥、先導(dǎo)式安全閥和止回閥。

天然氣輸送管線應(yīng)用的單閘板、雙閘板、有導(dǎo)流孔、無(wú)導(dǎo)流孔的平板閘閥;鍛鋼三體式、上裝式固定球球閥;油密封式、壓力平衡式旋塞閥;旋啟式、蝶式止回閥，通球止回閥;清管閥等。圖9為石油化工裝備需求多向模鍛件。

2.4 航空裝備制造業(yè)中的應(yīng)用

圖9 石油化工裝備需求多向模鍛件Fig.9 Multi-ram forging pieces in petrochemical equipment

飛機(jī)等航空設(shè)備離地升空和返回地面的耗能和安全性需要盡可能減小其重量;另一方面，為提高設(shè)備的載貨能力，又需要增大設(shè)備的尺寸或重量，除此之外，設(shè)備在惡劣條件下要有高的抗沖擊、抗疲勞能力，也是這些航空設(shè)備成敗的關(guān)鍵。為此，增加一次鍛造過(guò)程中零件成形的復(fù)雜度，提高零件的整體性和零件內(nèi)部流線分布的合理性與連續(xù)性，可有效提高鍛件的使用性能。直升飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)球頭、一班飛機(jī)起落架等重要零件都采用多向模鍛工藝鍛造制坯。圖10是飛機(jī)起落架零件。

圖10 飛機(jī)起落架零件Fig.10 Aircraft landing gear accessory

3 多向模鍛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 多向模鍛設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1.1 國(guó)內(nèi)多向模鍛設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

多向模鍛技術(shù)包括多向模鍛設(shè)備技術(shù)與多向模鍛工藝技術(shù)。與普通模鍛設(shè)備相比，多向模鍛設(shè)備在工作時(shí)要同時(shí)承受垂直載荷與水平載荷，機(jī)身受力、變形復(fù)雜。到目前為止，世界上所有的多向模鍛設(shè)備都為液壓機(jī)。上世紀(jì)70年代，西安重型機(jī)械研究所設(shè)計(jì)的8.0MN多向模鍛液壓機(jī)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)多向模鍛設(shè)備，制造后安裝在開(kāi)封高壓閥門(mén)廠，見(jiàn)圖11。壓機(jī)本體的特點(diǎn)是:采用傳統(tǒng)的三梁四柱結(jié)構(gòu)，沒(méi)有上穿孔缸，其上不能完成三通類(lèi)閥體件的多向模鍛鍛造。下橫梁為槽鋼截面狀(U形)，水平缸安裝在兩側(cè)壁上，水平穿孔時(shí)，下梁變形大，兩水平?jīng)_頭不同心，不僅影響鍛件尺寸精度，而且易造成水平?jīng)_頭折斷［10-15］。

圖11 8.0MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.11 8.0MN multi-ram forging hydraulic press

第二重型機(jī)器廠為西南鋁業(yè)有限公司設(shè)計(jì)制造的100 MN多向模鍛液壓機(jī)見(jiàn)圖12。該壓機(jī)本體的特點(diǎn)是:垂直機(jī)架、水平機(jī)架分開(kāi)，都采用四柱結(jié)構(gòu)，垂直機(jī)架設(shè)有合模缸、垂直穿孔缸和下頂出缸，水平機(jī)架設(shè)有水平穿孔缸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受載相互獨(dú)立，但工作空間小，垂直機(jī)架與水平機(jī)架相對(duì)位置易變動(dòng)。

圖12 100MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.12 100MN multi-ram forging hydraulic press

東北重型機(jī)械學(xué)院(燕山大學(xué))研制的6.5 MN多向模鍛擠壓液壓機(jī)如圖13所示，該壓機(jī)是國(guó)家擬建的650 MN多向模鍛擠壓液壓機(jī)的模擬機(jī)，欲解決的關(guān)鍵問(wèn)題是大型液壓機(jī)的制造與安裝，借鑒前蘇聯(lián)650MN模鍛液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)。壓機(jī)本體的特點(diǎn)是:在壓機(jī)上可實(shí)現(xiàn)擠壓與多向模鍛兩種工藝，擠壓時(shí)卸掉穿孔缸。本體采用C型板框十字對(duì)中外側(cè)螺栓把緊的組合結(jié)構(gòu)。

上世紀(jì)90年代，第一重型機(jī)器廠完成了“20 MN多向模鍛技術(shù)工業(yè)性試驗(yàn)”項(xiàng)目，設(shè)計(jì)制造了20 MN多向模鍛液壓機(jī)(圖14)。壓機(jī)本體與美國(guó)Cameron公司的300 MN多向模鍛液壓機(jī)相似，采用方形板框結(jié)構(gòu)，上下橫梁支撐于方形板框結(jié)構(gòu)的上下面，上穿孔缸、合模缸采用缸底支撐。水平缸支撐于方形板框結(jié)構(gòu)的左右側(cè)壁。

圖13 6.5MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.13 6.5MN multi-ram forging hydraulic press

圖14 20MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.14 20MN multi-ram forging hydraulic press

2009年清華大學(xué)與中國(guó)二十二冶共同投資，采用鋼帶纏繞結(jié)構(gòu)機(jī)架，建造了一臺(tái)40 MN多向模鍛液壓機(jī)(圖 15)，與 1972年前蘇聯(lián)ΒΗИИМЕТМАШ設(shè)計(jì)的100 MN多向模鍛液壓機(jī)相似，機(jī)架由兩個(gè)平面框架、兩個(gè)橫梁和一個(gè)下墊板組成。每個(gè)平面框架由兩個(gè)支撐橫梁的弓形支架和兩個(gè)立柱組成，弓形支架和立柱有鋼帶纏繞在一起。

2011年上海電機(jī)學(xué)院研制的6.5 MN多向模鍛擠壓液壓機(jī)如圖16所示。壓機(jī)穿孔缸采用空心柱塞，可方便地實(shí)現(xiàn)擠壓與多向模鍛兩種工藝，且避免了現(xiàn)有壓機(jī)擠壓時(shí)拆卸穿孔缸的麻煩。壓機(jī)本體采用前后整體板框結(jié)構(gòu)，下梁為U型，多向模鍛時(shí)，動(dòng)梁可與下梁形成水平封閉框架。

圖15 40 MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.15 40MN multi-ram forging hydraulic press

圖16 6.5MN多向模鍛擠壓液壓機(jī)Fig.16 6.5MN multi-ram forging hydraulic press

3.1.2 國(guó)外多向模鍛設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀(jì)50年代初，美國(guó)Cameron公司設(shè)計(jì)并制造了110 MN、180 MN和320 MN三臺(tái)多向模鍛液壓機(jī)，使多向模鍛技術(shù)迅速投入工業(yè)生產(chǎn)，圖17是180 MN多向模鍛液壓機(jī)的工作照片，時(shí)至今日，該公司的320 MN多向模鍛液壓機(jī)仍為世界上最大的多向模鍛液壓機(jī)，如圖18所示。

上世紀(jì)70年代初，前蘇聯(lián)為制造閥體、殼體、三通等復(fù)雜腔零件，開(kāi)始研制多向模鍛液壓機(jī)及工藝，ЦБКМ設(shè)計(jì)的多向模鍛液壓機(jī)具有代表性，壓機(jī)兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)架:垂直的和水平的。垂直機(jī)架由上、下固定橫梁組成，由4個(gè)立柱連接，活動(dòng)橫梁沿著立柱移動(dòng)。水平機(jī)架安裝在垂直機(jī)架的下橫梁上，有兩個(gè)固定橫梁。左、右固定橫梁靠分布在橫梁對(duì)角線上的兩個(gè)柱相連，活動(dòng)橫梁分布在柱上且借助于模鍛水平缸水平移動(dòng)。

圖17 180 MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.17 180MN multi-ram forging hydraulic press

圖18 Cameron公司320 MN多向模鍛液壓機(jī)Fig.18 320 MN multi-ram forging hydraulic press of Cameron company

Hydraulic公司設(shè)計(jì)的原東德Henrieh-sitte公司使用的300 MN壓機(jī)配備100 MN的側(cè)向水平缸。該壓機(jī)用于模鍛鋁合金和鎂合金。單缸壓機(jī)主柱塞直徑φ2 800 mm，行程1 300 mm，中心頂出器頂出壓力為50 MN。

為模鍛帶有內(nèi)腔的小閥殼，原東德Hasenclever公司生產(chǎn)了具有4個(gè)水平柱塞的立式水壓機(jī)。在壓機(jī)下面的各個(gè)角度看，其中一個(gè)水平柱塞是可以轉(zhuǎn)向的。主滑塊壓力是240 t和375 t，穿孔系統(tǒng)相應(yīng)壓力是80 t和125 t。這類(lèi)壓機(jī)在前蘇聯(lián)的公司中也有。

英國(guó)Shanforge公司研究了垂直滑塊壓力為750t的多向模鍛水壓機(jī)，用于閉式熱模鍛。該壓機(jī)具有4個(gè)壓力均為150t的水平穿孔系統(tǒng)，4個(gè)穿孔系統(tǒng)可以同步工作或相互獨(dú)立工作。

Shanforge公司的模鍛壓機(jī)可以制作加工余量小、無(wú)飛邊、表面粗糙度低的零件，在這些壓機(jī)上生產(chǎn)的典型零件有閥體、管接頭、四通等。

3.2 多向模鍛工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

3.2.1 國(guó)內(nèi)多向模鍛工藝的發(fā)展

我國(guó)的多向模鍛工藝研究開(kāi)始于上世紀(jì)70年代初，根據(jù)國(guó)防和機(jī)器制造業(yè)的需求，選擇了6個(gè)多向模鍛典型試驗(yàn)鍛件:下套筒、導(dǎo)彈噴管、大外筒、小外筒、球形接頭和燃油泵殼體。其中，下套筒、導(dǎo)彈噴管、大外筒為水平分模多向模鍛，小外筒采用垂直分模多向模鍛，而形狀復(fù)雜的球形接頭、燃油泵殼體則采用聯(lián)合分模多向模鍛。前4個(gè)典型鍛件在開(kāi)封高壓閥門(mén)廠的8 MN多向模鍛水壓機(jī)上進(jìn)行了成形試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)測(cè)試。后2個(gè)典型鍛件，由于8 MN多向模鍛液壓機(jī)沒(méi)有穿孔缸，所以是在東北重型機(jī)械學(xué)院的6.5 MN多向模鍛液壓機(jī)上進(jìn)行的成形試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)測(cè)試。對(duì)6種典型鍛件分別做了組織性能檢查。項(xiàng)目的試驗(yàn)研究工作取得了圓滿成果，達(dá)到了預(yù)期的研究目標(biāo)。

上世紀(jì)80年代，缸體多向模鍛工藝研究是國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目，由開(kāi)封高壓閥門(mén)廠、沈陽(yáng)風(fēng)動(dòng)工具廠和東北重型機(jī)械學(xué)院共同承擔(dān)。采礦風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)需求量很大，年需求量為10萬(wàn)臺(tái)。鑿巖機(jī)缸體是典型的中空且外壁帶枝芽的零件，其模鍛工藝是50年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)的技術(shù)，采用3 t錘開(kāi)式模鍛，材料利用率只有29.6%。缸體多向模鍛工藝研究是在開(kāi)封高壓閥門(mén)廠的8 MN多向模鍛水壓機(jī)上進(jìn)行。小批量生產(chǎn)證明，多向模鍛工藝裝備和工藝合理可行，鍛件質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)材效果顯著，鍛件毛坯由原來(lái)的15.2 kg降低到8.7 kg，節(jié)材率達(dá)到42.76%。圖19是多向模鍛技術(shù)生產(chǎn)的缸體。

上世紀(jì)90年代，針對(duì)石油化工和電力工業(yè)建設(shè)的需求，當(dāng)時(shí)國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)確立了“2 000 t多向模鍛及擠壓工業(yè)性試驗(yàn)”項(xiàng)目，由第一重型機(jī)器廠、東北重型機(jī)械學(xué)院和清華大學(xué)共同承擔(dān)。圖20是利用多向模鍛技術(shù)生產(chǎn)的等徑三通閥體。

圖19 多向模鍛的缸體Fig.19 Cylinder of multi-ram forging

圖20 多向模鍛的等徑三通閥體Fig.20 Straight tee of multi-ram forging

2010年10月，燕山大學(xué)與唐山二十二冶合作研發(fā)了高溫高壓閥的多向模鍛技術(shù)，圖21是采用多向模鍛生產(chǎn)的不等徑閥體。

圖21 多向模鍛成形的不等徑閥體Fig.21 Reducing tee formed by multi-ram forging

3.2.2 國(guó)外多向模鍛工藝的發(fā)展

圖22是國(guó)外采用多向模鍛工藝生產(chǎn)的鍛件，分析這些鍛件，不難知道國(guó)外多向模鍛工藝的發(fā)展水平已具備了如下技術(shù)特征:一是已能生產(chǎn)形狀非常復(fù)雜的多向模鍛鍛件，二是多向模鍛鍛件已廣泛而穩(wěn)定地用于各種高端制造業(yè)，包括飛機(jī)制造、電力制造、石油化工裝備制造等。

圖22 國(guó)外生產(chǎn)的多向模鍛鍛件Fig.20 Multi-ram forging pieces abroad

4 未來(lái)多向模鍛技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著對(duì)機(jī)器制造業(yè)節(jié)能節(jié)材及對(duì)機(jī)器本身性能要求的不斷提高，對(duì)多向模鍛技術(shù)的需求將進(jìn)一步增加，一方面表現(xiàn)在鍛件的形狀更加復(fù)雜，另一方面表現(xiàn)在對(duì)鍛件的組織性能要求更高。為滿足上述需求，需要在多向模鍛設(shè)備與工藝兩方面進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)。

4.1 具有多向穿孔功能和穿孔方向可調(diào)多向模鍛設(shè)備的應(yīng)用

目前，多向模鍛設(shè)備的穿孔缸都設(shè)置在一個(gè)鉛垂面內(nèi)，且鉛垂穿孔缸與水平穿孔缸垂直。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制，只能鍛造單向空心件或兩向垂直空心鍛件。由于機(jī)器性能的需要，愈來(lái)愈多的兩向不垂直空心鍛件和多向空心鍛件需進(jìn)行多向模鍛。為此，設(shè)計(jì)研發(fā)具有多向穿孔功能和可調(diào)節(jié)穿孔方向的多向模鍛設(shè)備是多向模鍛設(shè)備發(fā)展的方向之一。

4.2 高位移控制精度與瞬時(shí)位移同步多向模鍛設(shè)備

穿孔運(yùn)動(dòng)具有高的位移控制精度與瞬時(shí)位移同步是多向模鍛設(shè)備發(fā)展的另一個(gè)方向。提出這一要求的原因是，多向模鍛的毛坯通常是柱體，而多數(shù)鍛件是不對(duì)稱(chēng)的，導(dǎo)致兩側(cè)缸的穿孔載荷不等，在多向模鍛成形過(guò)程中，毛坯在模腔內(nèi)無(wú)法定位，而無(wú)規(guī)律的移動(dòng)，造成鍛件局部成形不足或局部形成飛邊等缺陷。

4.3 快鍛多向模鍛設(shè)備的應(yīng)用

開(kāi)發(fā)制造是第三個(gè)發(fā)展方向。多向模鍛鍛造過(guò)程中，要經(jīng)歷先合模，后鉛垂沖頭穿孔，再水平?jīng)_頭穿孔，各沖頭退出，開(kāi)模等變形工序。上下模及沖頭與毛坯接觸時(shí)間長(zhǎng)，易導(dǎo)致模具回火，降低模具使用壽命。

4.4 在非多向模鍛液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)多向模鍛工藝

國(guó)內(nèi)已擁有大量的非多向模鍛液壓機(jī)，包括自由鍛液壓機(jī)，普通模鍛液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)等，這些非多向模鍛液壓機(jī)的年生產(chǎn)負(fù)荷量不飽滿，有相當(dāng)?shù)目沼鄷r(shí)間。它們的單向公稱(chēng)噸位從幾十MN到幾百M(fèi)N，完全滿足多向模鍛液壓機(jī)單向壓制的需求，只要另外方向添加施力機(jī)架或裝置并對(duì)非多向模鍛液壓機(jī)進(jìn)行局部改造，就可以實(shí)現(xiàn)多向模鍛工藝。這既節(jié)省大量設(shè)備投資，又可解決現(xiàn)有設(shè)備年生產(chǎn)負(fù)荷量不飽滿的困境。

4.5 多工位多向模鍛技術(shù)的應(yīng)用

隨著制造技術(shù)要求的不斷提高，鍛件的形狀愈加復(fù)雜。目前的單工位多向模鍛已不能使鍛件獲得理想的成形，需要在兩個(gè)或更多工位上逐步成形，這樣能以最少的加熱次數(shù)，以高的生產(chǎn)節(jié)拍，完成復(fù)雜鍛件的生產(chǎn)。

5 結(jié)論

作為伴隨機(jī)器制造業(yè)發(fā)展而誕生的技術(shù)，多向模鍛以其特殊的成形方式和效果，產(chǎn)生了良好技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，今后會(huì)得到更廣泛地應(yīng)用，同時(shí)也需要在多向模鍛設(shè)備與工藝兩方面不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)，以滿足不斷增長(zhǎng)的技術(shù)需求。

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