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基于楔横轧预制坯的气门终锻成形工艺研究
摘要：
气门终锻成形工艺是发动机制造过程中的重要工艺之一。本文以楔横轧预制坯为基础，通过分析传统气门制造工艺的不足，针对气门特殊形状、高精度等要求，提出了气门终锻成形工艺并进行了相关研究。本文主要阐述了气门终锻成形工艺流程、模具设计及优化、成形参数的优化等问题，实验结果表明，气门终锻成形工艺能够满足气门的高精度要求，并且具有高效率和经济性等优势。
关键词：楔横轧预制坯，气门终锻成形，模具优化，成形参数优化，高精度
一、引言
在发动机制造过程中，气门作为发动机的重要部件之一，其质量的好坏直接影响到发动机的性能和寿命。传统气门制造工艺由于存在着生产成本高、加工难度大、生产周期长等问题，已经不能满足市场需求。为此，本研究以楔横轧预制坯为基础，通过分析传统气门制造工艺的不足，针对气门特殊形状、高精度等要求，提出了气门终锻成形工艺并进行了相关研究。
二、气门终锻成形工艺流程
气门终锻成形工艺是指首先利用楔横轧预制坯制备出气门粗坯，然后通过冷锻或热锻的方式对气门粗坯进行成形加工。具体工艺流程如下：
1.楔横轧预制
利用楔轧机对气门预制坯进行角度轧制成相应角度。
2.气门粗坯成形工艺
将楔横轧预制坯进行预热处理后，通过冷锻或热锻成形加工。
3.气门终锻成形工艺
将气门粗坯进行再次加热处理，然后通过冷锻或热锻成形加工，形成最终的气门产品。
三、模具设计及优化
在气门终锻成形工艺中，模具设计的合理性和优化程度直接影响成形工艺的质量和效率。为此，本研究对气门终锻成形工艺的模具进行了设计和优化，主要包括两部分内容，即模具结构设计和模具材料优化。
1.模具结构设计
根据气门的形状特征和加工要求，本研究设计出了一套能够实现气门加工的模具结构。该模具结构采用了3D打印技术进行制造，能够实现气门终锻成形工艺中的高精度要求。同时，在模具设计中，还考虑到了模具的连续性和稳定性，以及模具与设备的配合问题。
2.模具材料优化
在模具材料的选择上，本研究选择了高硬度的硬质合金材料进行制造。该材料具有高强度、高硬度、高温抗性等特点，能够在成形加工中承受高强度的冲压力和摩擦力，同时也能够保证模具的使用寿命。
四、成形参数的优化
在气门终锻成形工艺中，成形参数的优化也是十分关键的。本研究通过对成形参数进行优化，提高了气门成形的效率和精度，同时也减小了成本。
1.加热温度的优化
加热温度是影响气门终锻成形工艺质量的一个关键因素。太高的温度会导致气门的形状失真，太低的温度则会导致成形难度增加，甚至无法完成成形。本研究通过对加热温度进行优化，得出最适宜的加热温度范围，并且通过实验验证其成形质量和效率的稳定性。
2.锻造力的优化
锻造力是影响气门终锻成形工艺成形效率和成形质量的另一个关键因素。过高的锻造力会导致气门的形状精度下降，过低的锻造力则会导致成形难度增加。本研究通过对锻造力进行优化，得出最适宜的锻造力范围，并且通过实验验证其成形质量和效率的稳定性。
五、实验结果
本研究通过对气门终锻成形工艺的研究和优化，在成形精度、成本和生产效率等方面都取得了较为显著的成果。实验结果表明，本工艺流程能够满足气门的高精度要求，并且具有高效率和经济性等优势。
与传统工艺相比，气门终锻成形工艺具有以下优点：
1.成本更低
气门终锻成形工艺相对于传统工艺而言，在设备投资和加工成本上都更低，同时也能够实现更高的生产效率。
2.加工精度更高
气门终锻成形工艺通过优化成形参数和模具设计，能够保证气门的加工精度和表面光洁度。
3.加工周期更短
气门终锻成形工艺利用现代化机械设备进行加工，留给员工的工作量变小，减少了人力成本，并且能够减少加工周期。
六、结论
本研究基于楔横轧预制坯的气门终锻成形工艺，经过流程设计、模具设计及优化和成形参数的优化等方面的研究，得出以下结论：
1.气门终锻成形工艺能够满足气门的高精度要求。
2.优化成形参数和模具设计可以显著提高气门终锻成形工艺的效率和成形质量。
3.与传统工艺相比，气门终锻成形工艺具有成本更低、加工精度更高以及加工周期更短等优点。
七、参考文献
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