请问有谁知道什么是冰锻技术？

冷锻技术是一种精密塑性成形技术，在切削加工中具有无可比拟的优势，如机械性能好、生产率高、材料利用率高等。特别适合大批量生产，可作为最终产品的净形成型方法，已广泛应用于交通运输、航空航天、机床行业。目前，汽车工业、摩托车工业和机床工业的快速发展为这项传统技术的发展提供了动力。例如，1999年我国摩托车总产量超过1126万辆，而根据2000年的初步估算，到2005年我国汽车总需求将达到330万辆，其中轿车130~140万辆，仅汽车行业对锻件的需求就达50%。我国冷锻技术虽然起步不算晚，但发展速度远远落后于发达国家。到目前为止，我国生产的汽车上的冷锻件重量不到20kg，相当于发达国家的一半，发展潜力很大。加强冷锻技术的开发和推广是我国的一项紧迫任务。

冷锻零件的形状趋于越来越复杂，从最初的阶梯轴、螺杆、螺钉、螺母、导管到复杂零件。花键轴的典型工艺是:正挤杆部-镦粗中头部-挤花键；花键套的主要工艺是:杯形件反挤压-冲底制环形件-轴套正挤压。目前，圆柱齿轮的冷挤压技术也已成功应用于生产。除黑色金属外，铜合金、镁合金和铝合金的冷挤压也得到了广泛的应用。

持续技术创新

冷精锻是一种(近)净成形工艺。该方法成形的零件强度高、精度高、表面质量好。目前国外一辆普通轿车使用的冷锻件总量为40~45kg，其中齿形零件总量为10kg以上。冷锻成型的齿轮重量可达1kg以上，齿形精度可达7级。

不断的技术创新推动了冷挤压技术的发展。自20世纪80年代以来，国内外精锻专家开始将分流锻造理论应用于直齿轮和斜齿轮的冷锻。分流锻造的主要原理是在坯料或模具的成形部位建立材料的分流腔或分流通道。在锻造过程中，当材料填充型腔时，部分材料流向分流型腔或分流通道。随着分流锻造技术的应用，高精度齿轮的少切削和无切削加工已迅速达到工业规模。对于长径比为5的挤压件，如活塞销，通过广泛分布轴向余料块，可以实现一次冷挤压，凸模稳定性很好；对于平面直齿轮的成形，也可以利用径向余量块实现产品的冷挤压。

闭式锻造是一种在闭式模具中一步或两步挤压金属以获得无飞边的近终形精密锻件的方法。有些汽车精密零件，如行星和半轴齿轮、星套、十字轴等，不仅材料利用率会很低(平均不到40%)，还会消耗大量的工时，生产成本极高。国外采用闭式锻造技术生产这些净锻件，省去了大部分的切割，大大降低了成本。

冷锻技术的发展主要是开发高附加值产品，降低生产成本。同时也在不断渗透或替代切削、粉末冶金、铸造、热锻、板料成形工艺等领域，还可以与这些工艺相结合，形成复合工艺。热锻-冷锻复合塑性成形技术是一种将热锻和冷锻相结合的新型精密金属成形技术。它充分利用了热锻和冷锻的优点:金属在热状态下塑性好，流变应力低，因此主要变形过程由热锻完成；冷锻件精度高，零件的重要尺寸最终由冷锻工艺成形。热锻冷锻复合塑性成形技术出现于20世纪80年代，90年代以来得到广泛应用。用该技术制造的零件取得了提高精度、降低成本的良好效果。

利用数值模拟技术检查工艺和模具设计的合理性。

随着70年代计算机技术的飞速发展和塑性有限元理论的发展，塑性成形中的许多难题都可以用有限元方法来解决。在冷锻工艺领域，通过建模和确定合适的边界条件，有限元数值模拟技术可以直观地获得金属流动过程中锻件的应力、应变、模具应力、模具失效和可能出现的缺陷。这些重要信息的获取对合理的模具结构、模具材料选择、热处理以及最终确定成形工艺方案具有重要的指导意义。

目前，有效的数值模拟软件是建立在刚塑性有限元法的基础上的。这些软件包括:Deform、Qform、Forge、MSC/Superform等。有限元数值模拟技术可以用来检验工艺和模具设计的合理性。预锻分流区-分流终锻，利用三维有限元数值模拟软件Deform 3DTM进行数值模拟，得到锻造载荷-行程曲线和整个成形过程的应力、应变和速度分布，并与传统闭式镦粗和挤压过程模拟结果进行比较。分析表明，传统的直齿轮闭式镦粗挤压成形成形载荷大，不利于齿形的填充。采用预锻分流区-分流终锻新工艺，可大大降低成形载荷，明显改善材料的填充性能，获得全齿廓转角的齿轮。采用大变形三维弹塑性有限元法对齿轮冷精锻过程进行数值模拟，并对以闭式模锻为预锻、闭式模锻、孔分流和约束分流为终锻的两步成形模式的变形流程进行数值模拟分析。数值分析和工艺试验结果表明，在终锻中采用分流措施，特别是约束孔分流措施，对减少工作量和提高边角填充能力是非常有效的。

智能设计技术及其在冷锻工艺和模具设计中的应用

基于知识的预锻几何尺寸设计系统是由美国Columbus Baertl实验室开发的。由于预锻的形状是空间几何，需要对其几何形状进行操作，因此无法用通用语言简单描述推理过程。对于零件的几何信息，采用框架法来表达，在框架中使用不同的槽来定义零件的基本构件及其拓扑关系。设计规则由产生式规则表示，由OPS工具选择。J.C.Choi和C.Kim7开发了基于知识的冷锻件和热锻件集成工艺设计系统，分别建立了冷锻件和热锻件的工艺设计规则。

基于知识的设计方法在冷锻工艺和模具设计中的应用，将彻底改变塑性成形依赖设计人员经验、设计过程反复修改、设计效率不高的传统状态。它利用人工智能、模式识别、机器学习等技术，在设计过程中从系统知识库中提取合适的知识来指导冷锻工艺和模具设计。目前，这项技术正在进一步开发中。近年来，基于知识的设计方法已成为锻造工艺和智能模具设计技术研究的一个特色课题。

结束语

冷锻技术比温锻和热锻具有更高的成形精度，在精密成形领域有其独特的优势。从形状、材料、工艺创新、生产率、数值模拟技术、数字化/智能化设计技术的应用、优化技术等方面全面论述了冷锻技术的发展现状，分析了冷锻技术存在的问题，指出了未来的发展方向。冷精锻是一种(近)净成形工艺，具有非常广阔的应用前景。