如今的汽车并没有随着物价上涨而增加价格,所以必然会在各个方面来尽可能的节约成本。大家都知道锻造和冲压是现今汽车零件加工方式中富有代表性的两种加工方式,这两种加工方式在汽车各个零件的加工中得到广泛的应用,例如一辆车最大的部件车身就是用冲压的方式加工出来的,由冲压加工制造的冲压件一般具有轻薄强韧的特点,而锻造件则在刚度和强度方面技高一筹,不同的加工方式会得到不同的零件特性,那么在汽车加工过程中,这两种加工方式到底谁更优?为何老司机更加偏爱锻造件。
1.什么是锻造、冲压
按重量计算,汽车上有17-19%的锻件。一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等,无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。
通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,同时由于保存了完整的金属流线,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。
冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60~70%是板材,其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包,容器的壳体,电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中,也有大量冲压件。
2.锻造和冲压如何区别
冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。一般情况下,冲压与锻造最大区别是冲压时,加工对象不加热,而锻造时加工对象要加热到塑性最好时的温度。冲压的材料一般是板料,锻造的材料一般是圆钢。冲压使用的模具尺寸精细,成型后一般不需再进行机加工,而锻造一般是制造需要进一步加工的毛坯,留有一定的加工余量。冲压件与铸件、锻件相比,具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件,以提高其刚性。由于采用精密模具,工件精度可达微米级,且重复精度高、规格一致,可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工,或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件,但仍优于铸件、锻件,切削加工量少。锻件是金属被施加压力,通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构,并改进了金属的物理属性。
3.锻造和冲压优缺点比较
冲压加工陪你过有很多优点:冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。尺寸范围较大、形状较复杂的零件一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,生产效率高且质量稳定;而锻造加工的优点则体现在加工工件的优良特性上:粗大的晶粒被击碎为细小而均匀的晶粒,并互相紧紧地压实在一起;原来已有的气孔或缩孔被挤压后消失,内部组织更加紧密;一些脆性的杂质被粉碎、而塑性的杂质则随着金属的变形而拉长,成为纤维组织,使得材料的韧性大大加强。
但是另一方面,冲压加工和锻造加工都有自身的局限性,冲压的局限:机械加工速度快,手工操作难度大,使用模具制作要求较高,制作难度大,成本较高,并且对于小规模生产有很大局限。而锻造:加工过程需要加热,设备成本较高,对加工材料有一定限制,对于高合金钢和不锈钢,锻造十分困难,最适合于锻造加工的材料是中低碳钢,另外锻造加工的程度也有一定限制,任何材料都不能无限制的锻压,加工上有一定限制。
在汽车底盘部位锻造件的性能绝对是优于冲压件的,但近些年越来越多的汽车为了成本开始取消锻造件,不得不说羊毛出在羊身上。