人們并沒有對計(jì)劃中將原來采用機(jī)械加工的產(chǎn)品轉(zhuǎn)而采用鍛壓變形加工工藝感到奇怪。但是當(dāng)他們知道每年有成千上萬噸的產(chǎn)品采用了這種工藝時，則會有些吃驚。
2006年之前，大眾、奧迪、seat和skoda轎車的差速器錐齒輪還是在大眾集團(tuán)kasseler生產(chǎn)廠利用銑床和拉削機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)的，每天的產(chǎn)量約44800件。到2008年，40%的汽車生產(chǎn)廠都在利用鍛壓變形加工。在瑞士heinrichschmid股份公司中的兩臺擺動碾壓機(jī)就是用來生產(chǎn)這種齒輪的，鍛造毛坯的重量從415g提高到了930g。“每一個錐形齒輪的重量可節(jié)約55%，我們一年可以節(jié)約逾2000噸鋼材。”
kasseler變速器生產(chǎn)廠鍛壓加工負(fù)責(zé)人s?nkerüsch滿意地表示。另外，這種鍛壓加工的錐齒輪有著更好的強(qiáng)度，因?yàn)殄憠杭庸︿摬牡睦w維走向沒有破壞。材料性能檢驗(yàn)結(jié)果告訴人們：其韌性提高30%，抗彎強(qiáng)度提高40%。而且擺動碾壓機(jī)的生產(chǎn)成本比切削加工要低，碾壓加工后材料的表面粗糙度達(dá)ra0.3，超過機(jī)械加工的ra2.0。
在零部件的大批量生產(chǎn)中，鍛壓變形加工始終是一種令人感興趣的加工工藝。在模擬軟件的幫助下，人們“榨干”了鍛壓變形加工zui后一點(diǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量的能力。與此同時，久經(jīng)考驗(yàn)的切削加工工藝也并沒有因此而退出歷史舞臺。
在年產(chǎn)量合適的時候，可以考慮更換加工工藝。至少在汽車工業(yè)領(lǐng)域中是這樣做的：不只是有擺動碾壓加工這一條路。“例如，大眾公司在k?nigsbacher市felss集團(tuán)公司的一條模鍛生產(chǎn)線加工polo轎車的驅(qū)動軸，它的功能和強(qiáng)度不變，但重量只有傳統(tǒng)機(jī)械加工零件的一半。”felss公司負(fù)責(zé)人winfriedrichter介紹說，“另一個用戶則在其雙離合變速器中使用了鍛壓的空心軸，這樣零件的重量就只有3.3公斤，而原來為5.2公斤。”
變形和切削加工之間的界線發(fā)生變化
減輕汽車轉(zhuǎn)向軸、萬向節(jié)軸、驅(qū)動軸和其他零部件重量能夠降低汽車的油耗、減少二氧化碳排放。除此以外，汽車生產(chǎn)廠和汽車零部件供應(yīng)商也能節(jié)省費(fèi)用。與其他加工技術(shù)相比較，din8580標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的模鍛工藝沒有邊角余料。“當(dāng)然，人們可以用簡單的工藝生產(chǎn)變速器的空心傳動軸。只是在采用模鍛技術(shù)之后我們的用戶每年可以少處理190噸廢鋼鐵。”richter說。
“在大批量生產(chǎn)加工中，切削加工和鍛壓變形加工之間的界線發(fā)生了變化。這里實(shí)際計(jì)算的‘盈虧平衡’年產(chǎn)量下限向下移動。這一研究在模具制造中肯定有一定的作用，但不是決定性的作用。”
simufact工程技術(shù)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)人michaelwohlmuth說。相對來講，計(jì)算機(jī)輔助的變形件和變形狀態(tài)的研究與模擬是更有幫助的。由他們公司研發(fā)生產(chǎn)的模擬軟件屬于大批量變形加工生產(chǎn)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)輔助工具。
切削加工工藝始終具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)
機(jī)械加工企業(yè)似乎能夠更好的計(jì)算零件的強(qiáng)度和加工時的流動性能，這也同樣適用于零件的功能性。利用新的思維方法研發(fā)可以從嚴(yán)格模擬的變形加工零件中挖掘出很大的潛力。五六年前，許多在冷變形加工中看起來還是不可能完成的任務(wù)，現(xiàn)在都可以利用冷變形加工工藝來大批量的生產(chǎn)。例如，汽車工業(yè)中使用的空心軸和擺動碾壓加工的錐齒輪就是的實(shí)例。
大批量的冷變形加工生產(chǎn)意味著有著更多的輔助技術(shù)設(shè)備的投資。較長的價值增值鏈（從模具制造到外設(shè)連接）所產(chǎn)生的費(fèi)用都要由用戶來承擔(dān)。這樣，從生產(chǎn)加工成本計(jì)算的角度來講，切除金屬材料的大批量生產(chǎn)和制造仍是很好的選擇。在某些情況下，多件成品的生產(chǎn)采用機(jī)械加工的方法則是更好的解決方案。
也許從成本計(jì)算的角度來看，例如從技術(shù)特性、原材料消耗和電力消耗以及與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系來看會是*不同的另外一種情況。這里常用的一個詞是能源和資源利用率。在這方面往往是仁者見仁、智者見智。今天，在大批量冷變形生產(chǎn)加工時每1公斤鋼材需要的電力大約比十年前減少了30%。zui低底線是比金屬切削加工要節(jié)約能源，而且其二氧化碳的排放也比較少。變形加工零件的機(jī)械性能也比切削加工的好。變形加工根本沒用損傷零件的強(qiáng)度，大多數(shù)情況下其可承載性能也都更好。它所產(chǎn)生的廢料少，在無飛邊的精密鍛造中甚至根本沒用廢料，物流運(yùn)輸費(fèi)用也低。而這些潛能都蘊(yùn)藏在零件之中。
但無論如何切削加工的供應(yīng)商們?nèi)匀辉诓粩嗟呐?。高速切削、高精度加工，并不是一個個空洞的口號，相反它是工業(yè)化的現(xiàn)實(shí)情況。德累斯頓大學(xué)工藝技術(shù)和變形技術(shù)研究所的petergroche認(rèn)為：不同的工藝方法將會有效的組合在一起，新的切削加工方法將會層出不窮。