隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)材料的制備提出了越來(lái)越高的要求。在航空航天、汽車、能源等重要領(lǐng)域，輕量化合金如鈦合金、鋁合金以及鎂合金等結(jié)構(gòu)件得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
自18 世紀(jì)發(fā)明自由鍛水壓機(jī)以來(lái)，伴隨著金屬塑性成形理論的不斷豐富與完善，鍛造已經(jīng)成為一種先進(jìn)的制造方式。機(jī)械工業(yè)中一些對(duì)力學(xué)性能要求較高的零部件大多采用鍛造的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。大型鍛件的生產(chǎn)是國(guó)家綜合實(shí)力的體現(xiàn)，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件如國(guó)產(chǎn)C919/C929 飛機(jī)整體框、潛艇殼體結(jié)構(gòu)、大型運(yùn)載火箭外殼都需要依靠鍛造工藝來(lái)完成。自2010 年以來(lái)，我國(guó)每年的鍛件生產(chǎn)量都超過(guò)1000萬(wàn)t，但我國(guó)鍛件產(chǎn)量中精鍛件占比較低，僅為9%，大幅落后于日本的36%和德國(guó)的37%，且我國(guó)的精鍛件多為小型件，品種單一。20 世紀(jì)末，美國(guó)、日本以及歐洲紛紛制定了中長(zhǎng)期的鍛造工藝發(fā)展規(guī)劃。2015 年，《中國(guó)制造2025》中也對(duì)包含鍛造在內(nèi)的先進(jìn)制造提出了數(shù)字化和智能化的要求。 文中將介紹目前鍛造工藝以及鍛造技術(shù)在鈦合金、鋁合金以及鎂合金等輕量化合金零部件上的應(yīng)用，并對(duì)鍛造的數(shù)字化應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。1鍛造技術(shù)鍛造是一種通過(guò)對(duì)金屬坯料施加壓力，使其進(jìn)行塑性變形以獲得一定力學(xué)性能且符合尺寸要求的加工方法。按照生產(chǎn)工藝的不同，鍛造工藝可以分類為：自由鍛、模塊鍛造以及特種鍛造。按照鍛造溫度，又可以將鍛造技術(shù)分類為：熱鍛、溫鍛和冷鍛。目前，一種近凈成形技術(shù)，即精密鍛造技術(shù)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，其主要包括：等溫鍛造、多向鍛造、熱模鍛造以及鑄-鍛復(fù)合成形技術(shù)等。
1.1 自由鍛造 自由鍛對(duì)設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)單、成本較低。自由鍛分為手工自由鍛和機(jī)器自由鍛。手工自由鍛依靠人力，利用工具對(duì)坯料進(jìn)行鍛打，主要生產(chǎn)小型零部件。機(jī)器自由鍛根據(jù)所使用的設(shè)備類型不同，又分為鍛錘自由鍛和水壓機(jī)自由鍛，但自由鍛生產(chǎn)效率和材料利用率較低，產(chǎn)品的一致性較差。1.2 等溫鍛造 在常規(guī)鍛造過(guò)程中，毛坯熱量散失，接近模具的坯料溫度出現(xiàn)下降，導(dǎo)致變形抗力升高，材料的塑性變形能力下降。這一方面對(duì)鍛壓設(shè)備提出了更高的要求，另一方面，鍛件容易出現(xiàn)開(kāi)裂等缺陷，造成原材料的浪費(fèi)。等溫鍛造作為一種新興技術(shù)，其在鍛造過(guò)程中，將模具和坯料的溫度保持一致，隨后通過(guò)較低的變形速率成形。在變形過(guò)程中，坯料處于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶軟化的狀態(tài)，使變形抗力較低，且獲得的微觀組織也較為優(yōu)異。等溫鍛造對(duì)鍛壓設(shè)備和模具也具有較高的要求：鍛壓設(shè)備需要具有良好的調(diào)控精度，保證較低的變形速率；模具材料需要在鍛造溫度下保持足夠的強(qiáng)度及力學(xué)穩(wěn)定性，并且不能發(fā)生氧化。1.3 多向鍛造 多向鍛造技術(shù)是一種大塑性變形工藝，鍛件在變形過(guò)程中載荷加載方向不斷改變，即在不同方向上對(duì)坯料進(jìn)行多道次鍛造。一般來(lái)說(shuō)，多向鍛造溫度常常低于再結(jié)晶溫度，隨著鍛造方向不斷的改變，鍛坯內(nèi)部“死區(qū)”得到消除，并且得到組織細(xì)小、均勻、各向異性較弱的微觀組織。多向鍛造過(guò)程中的晶粒細(xì)化機(jī)制主要是形變和熱機(jī)械變形的誘導(dǎo)作用。多向鍛造技術(shù)對(duì)設(shè)備要求不高、適用性較強(qiáng)，可用于制備較大體積的塊體材料。2鈦合金鍛造研究 鈦被稱為僅次于鋼和鋁的“第三金屬”，鈦及鈦合金具有良好的性能表現(xiàn)（高比強(qiáng)度、優(yōu)異的耐腐蝕性能、抗高溫、無(wú)磁性等），已經(jīng)在航空航天、汽車工業(yè)、化工、能源等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。鈦合金的冷加工成形比較難以實(shí)現(xiàn)，通常通過(guò)熱加工成形的方式進(jìn)行鈦合金零部件的制備。鈦合金的鍛造成形需要在較窄的溫度窗口內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)闇囟冗^(guò)低時(shí)，鈦合金變形過(guò)程中容易產(chǎn)生裂紋等缺陷，而當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，又面臨著組織粗大的問(wèn)題。鈦合金的“β 鍛造”存在塑性差的缺點(diǎn)，可以通過(guò)合適的熱處理及控冷工藝進(jìn)行改善。鈦合金的“α+β 兩相鍛造”則存在斷裂強(qiáng)度低、韌性差的缺點(diǎn)，且加工余量較大。 目前，針對(duì)鈦合金的鍛造技術(shù)，科研人員做了大量研究。馮朝輝等利用機(jī)械壓力機(jī)恒載荷精密模鍛技術(shù)生產(chǎn)了TC4 鈦合金全髖關(guān)節(jié)。在兩相區(qū)進(jìn)行鍛造后，該髖關(guān)節(jié)可以省略機(jī)加工工序，僅經(jīng)過(guò)表面光飾后就植入人體，且力學(xué)性能達(dá)到美國(guó)醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)（ASTM F620）。使用精密鍛造技術(shù)生產(chǎn)的高品質(zhì)人工關(guān)節(jié)具有更好的鍛造流線、性能以及對(duì)人體較低的不良影響。關(guān)于鈦合金粉末成形，目前李婷報(bào)道了一種新型鈦合金加工技術(shù)——先將鈦合金粉末制坯，隨后通過(guò)精密鍛造的方式進(jìn)行近凈成形。Zhao 等通過(guò)熱模擬壓縮試驗(yàn)和熱加工圖計(jì)算得到了Ti-17 粉末壓塊的理想熱加工區(qū)間。經(jīng)過(guò)等溫鍛造后，Ti-17原始粗大晶粒破碎分解，形成大量超細(xì)再結(jié)晶晶粒并均勻分布在β 基體中，使相應(yīng)的力學(xué)性能得到大幅度提升。Luo 等研究了摩擦的存在的鈦合金鍛造件微觀結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改善潤(rùn)滑條件時(shí)，片層狀α+β組織受影響較小，而α 相含量明顯上升，β 相含量下降，并且α 相和β 相的分布均勻性出現(xiàn)下降。Zhang等對(duì)選擇性激光熔融（SLM）工藝制備的Ti-6Al-4V合金進(jìn)行了精密鍛造，鍛造后微觀組織中β 相含量升高。研究還發(fā)現(xiàn)高的應(yīng)變速率和大變形可以降低組織孔隙率，最大降幅達(dá)到74.6%，并改善疲勞性能，同時(shí)當(dāng)經(jīng)過(guò)鍛造和水淬后，合金水平與垂直截面之間的顯微硬度差異下降，各向異性得到了優(yōu)化。Zhang 等為了改善具有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的燒結(jié)態(tài)TiBw/TA15 復(fù)合材料的力學(xué)性能，對(duì)其進(jìn)行了多向鍛造，發(fā)現(xiàn)鍛造后材料的極限拉伸強(qiáng)度和最大伸長(zhǎng)率表現(xiàn)出較好的均勻性，并且相比燒結(jié)態(tài)分別提升了8.4%和160%。 在鈦基合金中，TiAl 合金以低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)異的抗高溫氧化和抗蠕變性能得到了眾多科研人員的關(guān)注，但由于其基體主要為γ-TiAl（面心四方）及α2-Ti3Al（密排六方）相，其加工性能較差，并且表現(xiàn)出對(duì)溫度和應(yīng)變速率的敏感性。TiAl 合金的熱機(jī)械加工主要包括鍛造、擠壓和軋制等，其中鍛造方法主要有等溫鍛造和包套鍛造。張偉等結(jié)合Deform-3D 和熱物理模擬，對(duì)TiAl 合金的應(yīng)力、應(yīng)變以及溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算和驗(yàn)證，成功制備出直徑大于150 mm 的TiAl 合金圓盤件。Tang 等對(duì)比了鑄造態(tài)和等溫鍛造態(tài)TiAlNbCr 合金的微觀組織和氧化性能，發(fā)現(xiàn)等溫鍛造后，TiAlNbCr 合金微觀組織得到顯著細(xì)化，并且鍛造后的合金由于較小的晶粒尺寸和組織均勻性，抑制了O 的擴(kuò)散，相比鑄態(tài)具有更好的抗氧化性能。Li 等研究發(fā)現(xiàn)，TiAl 合金經(jīng)過(guò)單軸鍛造和多軸鍛造后，近γ 相顯微組織轉(zhuǎn)變?yōu)殡p相組織。多軸鍛造后的組織中發(fā)生了比較明顯的重復(fù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，并表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能：在750℃，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及伸長(zhǎng)率分別為623MPa，697MPa，4.5%，900 ℃/0.001s-1時(shí)表現(xiàn)出超塑性，伸長(zhǎng)率達(dá)到173%。目前，TiAl 合金鍛造件已經(jīng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片上得到了應(yīng)用。3鋁合金鍛造研究 在汽車和航空航天應(yīng)用中，對(duì)輕量化的需求不斷增長(zhǎng)，以提高燃料效率并減少溫室氣體排放。鋁合金由于比強(qiáng)度高、耐腐蝕性良好、切削加工性能優(yōu)異而在航空航天和汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用。鋁合金具有良好的塑性，可進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的成形，加工余量較小，顯著提升材料利用率并降低成本。 Kumer 等通過(guò)多軸鍛造技術(shù)對(duì)Al6082 合金進(jìn)行小應(yīng)變強(qiáng)化，鍛造后的合金表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和塑性，這主要是由于生成了尺寸約411 nm 的超細(xì)晶粒，出現(xiàn)了大量動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒以及析出了“β”相。針對(duì)某型號(hào)武器中2Al2 鋁合金直接切削加工制備，材料利用率不高的問(wèn)題，王自啟等利用鐓粗和反擠壓相結(jié)合的工藝進(jìn)行精密成形，使毛坯質(zhì)量由550g 下降到190g，大幅提升了材料的利用效率。張翔等利用有限元對(duì)影響6061鋁合金多向鍛造成形過(guò)程的工藝參數(shù)（變形速度、變形溫度、變形道次等）進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)鋁合金坯料在鍛造過(guò)程中心區(qū)域金屬呈現(xiàn)“八”字形流動(dòng)特征，隨著鍛造道次增加，變形均勻度不斷上升。有限元模擬結(jié)果與實(shí)際測(cè)試結(jié)果相符合，準(zhǔn)確性得到了驗(yàn)證。Mathew 等研究了Al-4.5Cu 和Al-4.5Cu-5TiB2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的半固態(tài)鍛造，EBSD和納米壓痕研究表明，半固態(tài)鍛造導(dǎo)致復(fù)合材料中的晶粒動(dòng)態(tài)再結(jié)晶并且細(xì)化，從而導(dǎo)致合金的硬度和彈性模量顯著增加。周裕杰等對(duì)2014 鋁合金分別進(jìn)行了多向鍛造和多向鍛造+熱處理，發(fā)現(xiàn)2014 鋁合金經(jīng)過(guò)不同處理后，微觀組織都得到細(xì)化，抗拉強(qiáng)度分別為538.6 MPa 和527.3 MPa，并且材料的抗滑動(dòng)磨損性能得到了顯著提升。于瑞等使用Deform 軟件對(duì)7075 鋁合金汽車差速器外殼的等溫鍛造過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，發(fā)現(xiàn)突變過(guò)渡部位出現(xiàn)等效應(yīng)力的極大值，確定了最佳鍛造溫度為425 ℃。余永新等利用等溫多向鍛造+等溫模鍛這一復(fù)合鍛造工藝對(duì)2A14鋁合金輪轂進(jìn)行制備，發(fā)現(xiàn)隨著鍛造溫度的升高，變形機(jī)制由動(dòng)態(tài)軟化向動(dòng)態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，同時(shí)還得到了最佳的變形工藝參數(shù)：在450 ℃進(jìn)行等溫多向鍛造6次，隨后在460℃下進(jìn)行等溫模鍛，輪轂抗拉強(qiáng)度達(dá)到491 MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)到12%。Tilak 等研究了不同鍛造溫度和應(yīng)變量對(duì)粉末燒結(jié)Al7075 合金內(nèi)部粒子形態(tài)、間隙率、硬度等的影響，發(fā)現(xiàn)在0.8Tm 和0.92應(yīng)變量下可以有效去除鍛造過(guò)程中的氧化層。Shin等對(duì)Al-6Mg（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）合金擠壓棒在室溫下的可鍛性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)了一種用于雙軸交替鍛造系統(tǒng)的八角桿形模具，如圖1所示。鍛件的抗拉強(qiáng)度隨著鍛造次數(shù)的增加而顯著增加，并且微觀結(jié)構(gòu)中顯示出孿晶和位錯(cuò)團(tuán)的形成。4鎂合金鍛造研究 鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料（約為鋼的25%，鋁合金的63%），具有良好的導(dǎo)熱性、減震能力、電磁屏蔽性能，易于回收利用等諸多優(yōu)點(diǎn)，被稱為21世紀(jì)新型綠色金屬結(jié)構(gòu)材料，但是鎂合金的加工制備受到其塑性差的限制。鎂合金為密排六方結(jié)構(gòu)，室溫變形時(shí)可動(dòng)滑移系較少而難以變形。在高溫變形時(shí)，又面臨著氧化及晶粒粗化的問(wèn)題。目前鎂合金零部件多為壓鑄成形，存在一些縮孔、氣孔等缺陷且晶粒組織較為粗大，力學(xué)性能不佳。 為了在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)保證鎂合金力學(xué)性能，科研人員對(duì)鎂合金的鍛造成形做了大量研究。權(quán)高峰等利用等溫超塑性擠壓模鍛成形工藝制備了鎂合金輪轂，經(jīng)過(guò)模鍛成形及熱處理后，各力學(xué)性能指標(biāo)高于鑄造鎂合金及鑄造鋁合金輪轂（比鋁合金輪轂節(jié)能16%），并且表現(xiàn)出良好的抗疲勞性能以及優(yōu)良的表面處理技術(shù)適應(yīng)性。徐文臣等利用模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式對(duì)Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr 合金等溫鍛造制備薄腹高筋支架構(gòu)件進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)增大側(cè)壁筋及腹板連接處的圓角及加設(shè)活動(dòng)阻尼塊能消除由于抽料不足導(dǎo)致的缺陷。李理等利用等溫鍛擠復(fù)合成形技術(shù)制備了Mg-9Gd-4Y-0.4Zr 合金薄壁錐管，并對(duì)3種不同錐度的鍛坯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。韓修柱等利用Deform軟件對(duì)高強(qiáng)韌稀土鎂合金筋板類構(gòu)件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使金屬在沿楔形面進(jìn)行流動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行筋部的充填，制備出抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為371MPa 和4.07%的精鍛件。 鎂合金鍛造過(guò)程中微觀組織也受鍛造方式、鍛造工藝的影響，并進(jìn)而影響力學(xué)性能。吳遠(yuǎn)志等研究了不同鍛造方式對(duì)ZK21鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)改變鍛造方向能夠提升合金的累積應(yīng)變。單向鍛造時(shí)，微觀組織不均勻，雙向鍛造和三向鍛造時(shí)分別獲得平均晶粒尺寸為0.3μm 的超細(xì)晶和粗大再結(jié)晶組織以及平均尺寸為0.3μm 的細(xì)小再結(jié)晶晶粒，且都表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。Wang 等利用變腔液態(tài)模鍛技術(shù)對(duì)Mg-5Zn-1Y-0.6Zr 合金進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)變腔液體鍛造后，組織中枝晶沿著變形方向拉長(zhǎng)，第二相粒子破碎分解。在350℃進(jìn)行變形時(shí)具有最高的抗拉強(qiáng)度351.5 MPa，450℃進(jìn)行變形時(shí)具有最佳的伸長(zhǎng)率為7.15%。Park 等研究了預(yù)冷鍛對(duì)擠壓成形Mg-8Sn-1Al-1Zn 合金微觀組織和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)在10%變形量?jī)?nèi)，微觀組織中再結(jié)晶區(qū)域比例分?jǐn)?shù)以及拉伸性能隨著預(yù)冷鍛變形量上升而逐漸上升，如圖2 所示。 李磊等對(duì)沖鍛成形Mg-3Mn-0.5Ti-0.3V 合金的工藝進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鎂合金鍛件的沖擊吸收功受反頂力、壓邊力及鍛造溫度的影響比較大，并優(yōu)化得到理想的沖鍛工藝為：以3.5kN 壓邊力和4kN 反頂力，在380℃進(jìn)行鍛造成形。張浩等設(shè)計(jì)了分瓣組合模具，結(jié)合有限元分析軟件對(duì)鎂合金陀螺儀支架進(jìn)行了等溫鍛造工藝的研究。在凸模下壓行程中，根據(jù)金屬的流動(dòng)變形填充情況，將成形過(guò)程劃分為5個(gè)階段。通過(guò)合理的坯料形狀和成形工藝設(shè)計(jì)，成功鍛造出陀螺儀鍛件。5鍛造過(guò)程數(shù)值模擬仿真 隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)金屬材料的鍛造成形提出了越來(lái)越多的要求，而主要依賴于經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)方法已經(jīng)漸漸落后于時(shí)代。目前，使用有限元及其他相關(guān)大型軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真計(jì)算以模擬實(shí)際鍛造過(guò)程已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)值模擬可以節(jié)省大量的人力、物力，以低成本、短周期的優(yōu)勢(shì)完成鍛造成形過(guò)程的設(shè)計(jì)。通過(guò)建模，可以對(duì)鍛造過(guò)程中的金屬流動(dòng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)變速率場(chǎng)、摩擦條件等進(jìn)行精確計(jì)算，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及缺陷，并提出改進(jìn)或者優(yōu)化方法，從而提高鍛件質(zhì)量。 王石磊等使用Pro/E 軟件對(duì)汽車盤轂件和模具進(jìn)行三維成形，通過(guò)有限元軟件對(duì)鍛造過(guò)程中的載荷條件、溫度條件以及摩擦條件等進(jìn)行了分析與優(yōu)化，修正了精密模鍛工藝。Wang 等通過(guò)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，研究了實(shí)際心軸鍛件內(nèi)孔的變形均勻性和內(nèi)孔偏心度的控制措施，并提出了一種對(duì)稱的翻轉(zhuǎn)式心軸鍛造工藝，以代替現(xiàn)有的順序式翻轉(zhuǎn)工藝，大大提高了變形均勻性。He 等使用有限元軟件對(duì)大型AZ80 鎂合金支撐梁的模具結(jié)構(gòu)和成形參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算并實(shí)驗(yàn)成形（如圖3所示）。 通過(guò)半封閉模具和多級(jí)變速的等溫鍛造，生產(chǎn)了大型鎂合金支撐梁的模鍛件。模鍛件顯微組織細(xì)小且分布均勻，力學(xué)性能優(yōu)異，并用作直升機(jī)部件。韓風(fēng)等對(duì)汽車輪轂?zāi)ｅ戇^(guò)程中進(jìn)行了模擬分析，發(fā)現(xiàn)提升上模芯圓角半徑可以降低載荷并減少磨損，提升上模芯的使用壽命。Rajive 等使用商用軟件（ANSYS）對(duì)盤頭螺栓上的鍛造過(guò)程進(jìn)行仿真，討論了如何確定鍛模中不對(duì)稱截面的應(yīng)力分布，并討論了這些應(yīng)力對(duì)模具磨損的影響以及鍛件的流動(dòng)特征。Deshak 等使用Deform 3D 軟件對(duì)模具和坯料尺寸進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的載荷需求從1600t 降低到539t。王彥菊等使用Gleeble-3800 對(duì)GH4066 合金進(jìn)行了熱物理模擬壓縮，建立了材料本構(gòu)模型、再結(jié)晶模型以及晶粒生長(zhǎng)模型，結(jié)合有限元分析，對(duì)渦輪盤鍛造工藝區(qū)間進(jìn)行了優(yōu)化。Chand 等利用有限元模擬，研究了燒結(jié)鍛造態(tài)鋁合金預(yù)成形坯在成形過(guò)程中的有效應(yīng)變速率、有效應(yīng)力、有效應(yīng)變、平均模具負(fù)荷、總能量耗散和流速的分布等，模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相符合。6展望 國(guó)防軍工以及民用汽車、能源工業(yè)的發(fā)展需要先進(jìn)制造技術(shù)的支撐，未來(lái)合金的鍛造成形有著以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。1）鍛造逐漸由毛坯生產(chǎn)向最終零件成形的方向發(fā)展。鍛件產(chǎn)品逐漸精密化、復(fù)雜化，這對(duì)生產(chǎn)工藝以及質(zhì)量控制提出了更苛刻的要求?？梢酝ㄟ^(guò)補(bǔ)償鍛造系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的彈性變形進(jìn)行補(bǔ)償優(yōu)化，結(jié)合新型工藝，對(duì)不同用途、加工特點(diǎn)的零部件進(jìn)行成形制造。2）鍛造成形向著多種加工工藝復(fù)合的趨勢(shì)發(fā)展，形成了類如：鐓粗+擠壓、多向鍛造+模鍛等復(fù)合工藝，以滿足鍛件所需的力學(xué)性能條件并提升鍛件質(zhì)量。3）在模具的設(shè)計(jì)以及制造方面，應(yīng)結(jié)合CAD/CAE/CAM 等技術(shù)，縮短模具研發(fā)周期，同時(shí)，應(yīng)用先進(jìn)的模具加工技術(shù)，提升模具精度及表面質(zhì)量，選擇合適的模具潤(rùn)滑方式，以改善工件成形質(zhì)量，開(kāi)展模具修復(fù)技術(shù)研究，并提升模具的使用壽命。4）生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造過(guò)程的智能化，利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行鍛造過(guò)程的模擬計(jì)算，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)相應(yīng)的建模、算法等并進(jìn)行優(yōu)化，提升生產(chǎn)制造效率；更新鍛造設(shè)備，提升鍛造的自動(dòng)化水平，縮短材料成形周期，壓低制造成本；鍛造成形的仿真除了傳統(tǒng)的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)外，還應(yīng)結(jié)合鍛件的微觀組織場(chǎng)，以優(yōu)化鍛件的組織，減少后續(xù)的熱處理工藝，達(dá)到降低能耗的目的，實(shí)現(xiàn)鍛造行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。
