模锻技术在柴油机重工领域的应用

［摘 要］模锻技术作为一种重要的金属加工工艺，在柴油机重工领域广泛应用。文章分析了模锻技术在柴油机重工领域的应用途径和发展趋势，旨在展现模锻技术在柴油机制造中的重要作用。

［关键词］柴油机；重工领域；模锻技术；革新；发展

［中图分类号］TM75 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）05–0073–03

1 概述

模锻技术是指利用金属在高温、高压状态下的塑性变形特性，通过模具的作用使金属坯料在一定形状的闭塞型腔内经过变形，得到所需形状和尺寸的零部件。该工艺既能保留金属材料原有结构及力学性能，又能显着提高零部件密实度及尺寸精度，提升柴油机整体性能。模锻技术较传统铸造工艺在柴油机重工领域有很多优点：①提高金属材料的强度、硬度及耐磨性等机械性能，使生产出来的零部件更经久耐用，可靠性更高。②缓解材料内部缺陷与孔隙，改善其密实度与均匀性，进而提升零部件使用寿命与安全性。③减少物料的浪费，提高生产效率，降低制造成本，与现代工业中绿色、高效发展的理念相吻合。在柴油机重工领域中，采用模锻技术不但能提高零部件质量与性能，而且能提高柴油机整体系统性能与可靠性，对促进柴油机制造业向高质量、高效率方向发展具有重要的支撑作用。所以，对柴油机重工领域中模锻技术的运用进行深入研究，既有利于制造业水平的提高，又能促进相关技术的创新及产业结构的优化，给我国柴油机制造业可持续发展带来了新生与动力。

2 柴油机重工领域中模锻技术的应用途径

2.1 应用于曲轴

曲轴是柴油机最主要的零部件。用传统加工工艺制造的曲轴内部晶粒较粗，材料性能不均，易诱发断裂和变形等质量隐患。而采用模锻技术可以有效地克服上述问题，使得曲轴获得较高强度与韧性，保证其在柴油机上稳定可靠地运行。将模锻技术运用到曲轴制造过程中主要有如下步骤：①选用优质合金钢为材料，确保曲轴材质精良；②在高温环境中对物料进行加热，使其达到某一温度以方便后续成型操作；③通过模具将加热好的材料锻造成型，以提高力学性能；④经冷却处理及精密加工，获得满足要求的曲轴产品。通过模锻技术的应用，使曲轴不但强度、耐磨性等各方面都有较大的提高，而且极大地减少了曲轴制造中能耗、材料浪费等问题，达到资源高效利用目的。该技术的运用不仅给柴油机性能提升带来了巨大的推动力量，同时也对整个工业制造领域提供了重要经验与实践价值。总之，把模锻技术应用于曲轴制造领域是革命性技术创新，产生的利益与优势必将不断促进柴油机重工领域向前发展。

2.2 应用于连杆

在柴油机重工领域中，模锻技术是连杆生产过程中不可代替的重要制造工艺。模锻技术由于具有效率高、精度高、质量好等优点，已成为制造业的重要技术手段，并广泛用于各重工领域，尤其是柴油机连杆生产。连杆是柴油机上非常关键的零部件，承受着高频率往复运动及较大压力，其好坏直接影响柴油机整体性能。将模锻技术应用于连杆制造，既可确保连杆内部组织结构致密均匀，又可有效改善连杆的强度与耐久性。模锻技术用于连杆制造时，必须选择合适的材料，一般以高质量合金钢为材料，经加热至一定温度再模锻成形。

在模锻时，用模具使热变形金属发生塑性变形，从而在模具作用下能得到要求的形状与尺寸，且金属内部缺陷得以消除，结晶度及机械性能得到改善。模锻时通过对加热温度、锻造速度及压力的控制来保证连杆满足设计所需尺寸精度及表面质量。模锻成型后的连杆组织更紧密，晶粒更细，使连杆抗压、抗疲劳及耐磨损性能得到显着提高，确保柴油机运行稳定可靠。将模锻技术应用于柴油机连杆制造，对柴油机整体性能的提升具有重要的支持作用。模锻技术以其高超的技术、严格的质量控制不但有效地促进连杆质量与性能的提高，而且给柴油机行业带来新的生机与发展。

2.3 应用于凸轮轴

在柴油机重工领域中，模锻技术是凸轮轴制造过程中的重要工艺之一，其在凸轮轴上的运用方式受到了人们的广泛关注和重视。凸轮轴是柴油机中的重要部件，其质量与性能对柴油机运行效率与稳定性有着直接影响。所以，利用模锻技术加工制作凸轮轴，既能提高凸轮轴的强度与耐磨性，又能确保凸轮轴的精密度与表面质量，有效地促进柴油机整体性能与可靠性的提高。具备耐高温、高强度、高耐磨性的原料经预热至合适锻造温度区间后，置于模具内成型，模锻时温度、压力及变形速率的准确控制保证了凸轮轴锻造时金属能得到均匀流动，从而避免了裂纹及气孔缺陷产生。总体来说，模锻技术在凸轮轴上的应用，既能改善凸轮轴整体品质与性能，又能满足柴油机对高强度、高精度零部件的要求。

3 柴油机重工中模锻技术的发展动向

3.1 精细化

精细化是指在模锻技术的运用下，使产品得到更精细、更精密的加工制造，从而促进产品质量、性能及可靠性的提高。

（1）精细化模锻技术条件下，柴油机零部件精度与质量有很大提高。采用精细化模锻加工可实现零部件外形、尺寸及表面光洁度的准确控制，使产品装配更准确，进而提升整机性能及可靠性。

（2）精细化模锻技术可以有效地降低成本，提高效益。与传统加工工艺相比较，精细化模锻技术拥有生产效率高、能耗小、材料利用率高的优点，能够有效地降低生产成本和提升生产效率，给企业带来更多的经济效益。

（3）采用精细化模锻技术使柴油机重工领域更容易实现绿色制造。模锻工艺自身是一项比较环保的生产技术，精细化模锻技术可以进一步降低废料的产生，节约能源的消耗，满足现代社会对于环保和节能发展的要求。

精细化模锻技术经过不断地探索与创新，一定会在柴油机重工领域显示出更广泛的应用前景。

3.2 全面化

在柴油机重工行业，模锻技术是一种关键制造工艺，发展趋势正在走向全面化。技术的全面应用不仅体现在其广泛的应用范围上，更重要的是技术本身的深入发展和集成创新。随着人们对柴油机性能的要求越来越高，对模锻技术也提出了较高的要求。传统模锻技术虽能满足基本的生产需要，但是在提高材料利用率、降低生产成本及增强产品性能方面还有很大的改进空间。于是出现了全面化的发展趋势，其目的是通过技术创新与集成来对模锻技术进行整体提升。

从选材上看，全面化模锻技术强调使用合金钢和钛合金这类新型高性能材料。这类材料强度高、耐腐蚀性强，可显著改善柴油机零部件性能，延长寿命。同时，新型材料的使用对模锻技术的发展提出更高要求，必须发展新的模具设计与制造工艺以满足这类材料特点。

从工艺优化上看，全面化模锻技术着力于提高生产效率、降低生产成本。通过引进先进自动化设备及控制系统，使模锻过程自动化、智能化。这样既能减少人为操作失误和提高产品质量，又能大幅提高生产效率。另外通过对模具设计与工艺参数的优化，减少了材料浪费与能源消耗，达到了绿色制造与可持续发展的目的。

在技术创新上，全面化模锻工艺不断推出新工艺方法与装备技术。如利用三维打印技术进行模具制造，可大幅缩短模具制造周期，降低成本。利用热成形技术可实现复杂形状零部件一次成型，提高了材料利用率及产品质量。利用数值模拟技术可实现模锻过程的准确模拟与分析，为工艺优化提供强有力的支撑。

3.3 节能化

节能化是目前社会行业发展中的一个主要方向，同时被广泛地应用于柴油机重工并大力推广。对模锻技术进行不断地改进与升级，能够达到优化工艺流程以降低能耗、提高生产效率，从而实现节能减排目的。伴随着科学技术的不断进步及工艺技术的不断成熟，柴油机重工领域模锻技术的发展呈现出了新的态势。节能化不只是能源的高效使用，更重要的是在生产中合理地分配各类资源。通过采用模锻技术可降低材料浪费、提高零部件成形精度、最大限度利用资源、促进柴油机产业持续发展。实践中，节能化需要不断地探索与创新，从模锻技术研究与应用上寻求最优节能方案。只有在技术方面不断寻求突破与创新才能够更好的满足市场需求，提升柴油机产品的质量与竞争力。同时，节能化还需行业各界通力协作，以技术交流与合作促进柴油机重工领域模锻技术进步，从而达到行业可持续发展。

4 结束语

柴油机重工中模锻技术的应用给柴油机制造提供了更多机遇与挑战。希望模锻技术能在未来日臻完善，给柴油机制造业带去更大的革新与发展。

参考文献

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