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[摘 要]塑性成形技术是一种重要的成形加工技术，在装备制造业中扮演着不可或缺的角色。本文对装备制造业中常用到的塑性成形技术及其特点进行了研究，并对当前塑性成形技术的现状及发展建议进行了探讨，以期对塑性成形技术的发展能够有所借鉴。
[关键词]装备制造业，塑性成形，技术特点，发展建议
中图分类号：TG306 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0025-01
随着生产的发展，制造业在国民经济中所占的地位也越来越高，而制造业直接受装备制造业的影响，装备制造业在制造业中扮演着脊梁的角色。在美国、日本、德国等制造业先进的国家，装备制造业一直是其发展的重点。而塑性成形技术在装备制造业中扮演着不可替代的角色。
塑性成形技术具有高效、节能、材料利用率高等显著优势，是一种重要的装备制造技术。随着科学技术地进步，塑性加工新工艺和新设备不断涌现，这使得塑性成形技术成为了当今装备制造领域的一个重要发展方向。
1 装备制造业常见的塑性成形技术及其特点
经过多年的努力，装备制造业中不论是体积成形还是板料、钣金成形都得到了较大的发展，并在各类军民装备中得到了较为广泛的应用。
1.1 模锻
随着汽车、兵器工业的发展，模锻技术也取得了较快的发展，但我国整个模锻生产行业与国外模锻技术发达的国家相比还有一定差距，与国外先进热模锻压力机生产线占成形设备50%左右相比，我国的所占比例仅为15%左右。此外，与国外模锻生产已经发展到用精密剪切下料、少无氧化加热相比，我国还处在以锯床下料、中频加热或天然气加热的较落后阶段。
当前装备制造业中的模锻件，特别是大、中型模锻件，其精密水平和模具寿命还需作进一步的提升。
1.2 精密挤压
精密挤压是具有代表性的塑性体积成形技术，它具有尺寸精度高、表面质量好的优点，在许多装备仪器，尤其是小型、薄壁、断面尺寸要求非常精确的仪器件制造领域取得了广泛应用。精密挤压工艺对挤压机、工模具、挤压工艺的要求相当严格。挤压机必须是先进的设备，模具材料、设计和制造都必须符合相关要求，至于挤压方法和工艺则必须依据制品的实际断面情况进行合理选择。
精密挤压大多采用冷挤压成形的方式。精密冷挤压成形是一种高效、节省材料、低成本的塑性成形工艺，在中、小型复杂壳体加工方面具有突出优势，可以成型0.3mm的薄壁零件，这是其它机械切削加工方法难以实现的。冷挤压成形的最大优势就是易于实现高效率、大批量地生产，它可在较短的时间内完成换模，实现多类壳体的快速加工，如果再将其与数控机床结合，那么还可以实现高效的柔性加工。
必须指出的是，由于模具对零件最终的成形精度影响重大，所以精密挤压技术对模具的材质、设计和制造质量的要求都非常高，必须保证挤压过程中模具的尺寸变化极小，其刚性、耐热性和耐磨性都要满足加工需求。此外，挤压方法也是影响零件最终尺寸精度的一个重要因素。与反向挤压相比，正向挤压前后端壁厚变化较大，所以一般推荐采用反向挤压法。
1.3 特种轧制
特种轧制的工艺特点是在成形过程中工件或模具中至少有一方旋转，然后通过瞬时接触实现局部的积累变形。典型的特种轧制成形方法主要包括以下几类：
（1）辊锻
辊锻是将轧制成形技术应用到锻造生产中而发展起来的，其原理是将坯料在一对反向旋转的辊锻模具中通过，利用模具压力使其发生塑性变形的成形工艺。
（2）斜轧与楔横轧
与常用的铸造-锻造-切削加工工艺相比，斜轧与楔横轧能显著提高机械零件的生产效率和材料利用率。我国自主设计制造的高刚度楔横轧机，在阶梯轴等复杂锻件的精密成形领域具备国际领先水平。
（3）环件轧制
环件轧制是借助辗扩机、扩孔机等轧环机和轧制孔型模具进行轧环、辗扩或扩孔的一种塑性成形工艺，属于典型的连续渐进塑性成形的加工工艺，适用于各种环形零件成形。
1.4 冲压
冲压工艺是借助于毛坯的塑性和压力机的压力作用，使在不同模具中的材料形成所需要的零件形状，在装备制造业应用广泛，如各类板料冲孔、切边、拉深、弯曲、翻边、缩口、扩孔、胀形等等。冲压成形加工通常是在常温下进行，在各类板材塑性成形加工中占有非常重要的地位。
1.5 旋压技术
旋压成形技术的发展起源较早，但随着自动精确控制系统的引人以及强力旋压技术的出现，使这一传统成形技术又有了飞跃性的发展。
旋压是一种经济、快速成形薄壁回转体零件的方法，它可以把板状、管状等形状的毛坯，通过一道或多道次旋压制成各种薄壁回转体零件，是一种连续局部的塑性变形方法。旋压可以分为普通旋压和强力旋压。其中，强力旋压的特点是不仅改变毛坯的形状。因为压应力是强力旋压过程中起主要作用的应力，所以可以允许较大的变形量，其生产效率和适用范围远高于普通旋压。
2 当前装备制造业塑性成形技术的现状及发展建议
2.1 发展现状
很多装备制造企业对塑性成形技术重视不够，与机械切削加工技术相比，无论是工艺科研资金的投入还是制造设备的引进上都明显不足，造成现有的塑性成形加工设备无法适应大批量、高效地生产加工。先进的塑性成形工艺也应用地较少，很多大、中型锻件毛坯机加余量仍很大，不少零件直接用棒料加工，造成工时和材料的大量浪费。一些难变形材料的塑性成形工艺应用不足，缺乏对塑性成形工艺与其它成形工艺、热处理方法结合使用的相关研究，缺乏CAPP的相关应用，或者应用的水平较低、发挥的作用不够。
2.2 发展建议
首先，充分认识塑性成形技术在高效、节能以及降低成本等方面的优势，加强工艺科研资金和相关设备的投入。
其次，加强对塑性成形新技术的研究，注重塑性成形技术与其他成形技术、热处理工艺的集成研究，提高应用范围和成形精度。
最后，加强数字化成形技术的研究和应用，对企业内外的相关加工案例进行收集整理，并提炼、建立塑性成形知识库。用基于知识的工程技术（KBE）开发出具有实用价值的塑性成形工艺推理系统，以实现对工艺设计水平和效率的提高，促进塑性成形技术的发展与提升。
参考文献
[1] 海锦涛.塑性成形技术的新思路[J].中国机械工程，2010，（2）：189-191.
[2] 洪慎章.塑性成形技术的现状及发展趋势[J].模具技术，2003，（1）：54-56.
[关键词]装备制造业，塑性成形，技术特点，发展建议
中图分类号：TG306 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0025-01
随着生产的发展，制造业在国民经济中所占的地位也越来越高，而制造业直接受装备制造业的影响，装备制造业在制造业中扮演着脊梁的角色。在美国、日本、德国等制造业先进的国家，装备制造业一直是其发展的重点。而塑性成形技术在装备制造业中扮演着不可替代的角色。
塑性成形技术具有高效、节能、材料利用率高等显著优势，是一种重要的装备制造技术。随着科学技术地进步，塑性加工新工艺和新设备不断涌现，这使得塑性成形技术成为了当今装备制造领域的一个重要发展方向。
1 装备制造业常见的塑性成形技术及其特点
经过多年的努力，装备制造业中不论是体积成形还是板料、钣金成形都得到了较大的发展，并在各类军民装备中得到了较为广泛的应用。
1.1 模锻
随着汽车、兵器工业的发展，模锻技术也取得了较快的发展，但我国整个模锻生产行业与国外模锻技术发达的国家相比还有一定差距，与国外先进热模锻压力机生产线占成形设备50%左右相比，我国的所占比例仅为15%左右。此外，与国外模锻生产已经发展到用精密剪切下料、少无氧化加热相比，我国还处在以锯床下料、中频加热或天然气加热的较落后阶段。
当前装备制造业中的模锻件，特别是大、中型模锻件，其精密水平和模具寿命还需作进一步的提升。
1.2 精密挤压
精密挤压是具有代表性的塑性体积成形技术，它具有尺寸精度高、表面质量好的优点，在许多装备仪器，尤其是小型、薄壁、断面尺寸要求非常精确的仪器件制造领域取得了广泛应用。精密挤压工艺对挤压机、工模具、挤压工艺的要求相当严格。挤压机必须是先进的设备，模具材料、设计和制造都必须符合相关要求，至于挤压方法和工艺则必须依据制品的实际断面情况进行合理选择。
精密挤压大多采用冷挤压成形的方式。精密冷挤压成形是一种高效、节省材料、低成本的塑性成形工艺，在中、小型复杂壳体加工方面具有突出优势，可以成型0.3mm的薄壁零件，这是其它机械切削加工方法难以实现的。冷挤压成形的最大优势就是易于实现高效率、大批量地生产，它可在较短的时间内完成换模，实现多类壳体的快速加工，如果再将其与数控机床结合，那么还可以实现高效的柔性加工。
必须指出的是，由于模具对零件最终的成形精度影响重大，所以精密挤压技术对模具的材质、设计和制造质量的要求都非常高，必须保证挤压过程中模具的尺寸变化极小，其刚性、耐热性和耐磨性都要满足加工需求。此外，挤压方法也是影响零件最终尺寸精度的一个重要因素。与反向挤压相比，正向挤压前后端壁厚变化较大，所以一般推荐采用反向挤压法。
1.3 特种轧制
特种轧制的工艺特点是在成形过程中工件或模具中至少有一方旋转，然后通过瞬时接触实现局部的积累变形。典型的特种轧制成形方法主要包括以下几类：
（1）辊锻
辊锻是将轧制成形技术应用到锻造生产中而发展起来的，其原理是将坯料在一对反向旋转的辊锻模具中通过，利用模具压力使其发生塑性变形的成形工艺。
（2）斜轧与楔横轧
与常用的铸造-锻造-切削加工工艺相比，斜轧与楔横轧能显著提高机械零件的生产效率和材料利用率。我国自主设计制造的高刚度楔横轧机，在阶梯轴等复杂锻件的精密成形领域具备国际领先水平。
（3）环件轧制
环件轧制是借助辗扩机、扩孔机等轧环机和轧制孔型模具进行轧环、辗扩或扩孔的一种塑性成形工艺，属于典型的连续渐进塑性成形的加工工艺，适用于各种环形零件成形。
1.4 冲压
冲压工艺是借助于毛坯的塑性和压力机的压力作用，使在不同模具中的材料形成所需要的零件形状，在装备制造业应用广泛，如各类板料冲孔、切边、拉深、弯曲、翻边、缩口、扩孔、胀形等等。冲压成形加工通常是在常温下进行，在各类板材塑性成形加工中占有非常重要的地位。
1.5 旋压技术
旋压成形技术的发展起源较早，但随着自动精确控制系统的引人以及强力旋压技术的出现，使这一传统成形技术又有了飞跃性的发展。
旋压是一种经济、快速成形薄壁回转体零件的方法，它可以把板状、管状等形状的毛坯，通过一道或多道次旋压制成各种薄壁回转体零件，是一种连续局部的塑性变形方法。旋压可以分为普通旋压和强力旋压。其中，强力旋压的特点是不仅改变毛坯的形状。因为压应力是强力旋压过程中起主要作用的应力，所以可以允许较大的变形量，其生产效率和适用范围远高于普通旋压。
2 当前装备制造业塑性成形技术的现状及发展建议
2.1 发展现状
很多装备制造企业对塑性成形技术重视不够，与机械切削加工技术相比，无论是工艺科研资金的投入还是制造设备的引进上都明显不足，造成现有的塑性成形加工设备无法适应大批量、高效地生产加工。先进的塑性成形工艺也应用地较少，很多大、中型锻件毛坯机加余量仍很大，不少零件直接用棒料加工，造成工时和材料的大量浪费。一些难变形材料的塑性成形工艺应用不足，缺乏对塑性成形工艺与其它成形工艺、热处理方法结合使用的相关研究，缺乏CAPP的相关应用，或者应用的水平较低、发挥的作用不够。
2.2 发展建议
首先，充分认识塑性成形技术在高效、节能以及降低成本等方面的优势，加强工艺科研资金和相关设备的投入。
其次，加强对塑性成形新技术的研究，注重塑性成形技术与其他成形技术、热处理工艺的集成研究，提高应用范围和成形精度。
最后，加强数字化成形技术的研究和应用，对企业内外的相关加工案例进行收集整理，并提炼、建立塑性成形知识库。用基于知识的工程技术（KBE）开发出具有实用价值的塑性成形工艺推理系统，以实现对工艺设计水平和效率的提高，促进塑性成形技术的发展与提升。
参考文献
[1] 海锦涛.塑性成形技术的新思路[J].中国机械工程，2010，（2）：189-191.
[2] 洪慎章.塑性成形技术的现状及发展趋势[J].模具技术，2003，（1）：54-56.