探秘研究预锻机械锻件的目的及其意义

　　一、目的：

　　机械锻件预锻的目的是在终锻之前合理分配金属，而金属分配的目的是：①保障金属在空腔中流动无缺陷，易于填充空腔；②减少多余金属材料闪蒸损失；③减少终锻模孔磨损，提高模具使用年限；④获得了理想的金属流线分布和锻件力学性能的合理控制。所以，合理的预锻设计可以改善金属在终锻模中的流动状态，使其易于填充模孔；同时，减少了终锻模孔的磨损程度，提高了模具的使用年限。

　　在航空零部件中，大多数产品的结构形状都很复杂，如高肋薄腹板和一些带肋框架结构。模锻过程中，容易产生严重的局部变形（即金属流动不均匀）、内部正空腔以及由于填充不足而无法满足设计要求的尺寸。为了使金属在终锻过程中整体满足形状要求，并使金属在模锻腔中合理分布，模锻过程中，成形力主要通过预锻来减小，以便金属越容易填充模腔。随着市场经济竞争的加剧，较的效率与质量、较低的成本与能耗已成为模锻企业在竞争中取胜的关键指标，也是锻造企业追求的较高目标。

　　但同时，由于机械锻件的复杂性和多样性，有必要设计合理的预锻件。因此，对预锻的研究和合理的预成形设计已成为模锻过程中较为关键的环节。

　　二、意义：

　　随着航空工业不断的发展，对航空模锻件的性能、重量减少、使用年限、稳定性和结构完整性的要求也越来越高。因此，有必要对预锻件进行优化设计，即设计合理、较佳的预锻件，以锻造出性价比较高的终锻件。

　　模锻工艺及控制方法作为机械制造业中重要的加工方法之一，以减少飞边、提高机械锻件质量和综合性能成为模锻工艺研究的关键点。

　　长期以来，由于锻件的特点和实际生产条件，预成形（即预锻）的设计在很大限度上只能由设计师的经验来完成。随着航空制造业竞争的日益加剧，效率、耗低、良好的锻件已成为制造业提高产品竞争力的追求，如有限元等数值模拟技术为锻造工艺设计提供了重要手段。

　　然而，仍然需要手动操作，以根据模拟结果改进工艺方案和预锻模设计。然而，人们将工程优化设计理论与有限元数值模拟相结合来优化模锻工艺。

　　为了获得接近净形的模锻件，在终锻之前增加了预锻步骤，以便锻造出合格、无缺陷的机械锻件。