研究冷鐓機理的綠色切削技術
冷鐓是在常溫下，利用金屬的塑性，采用冷態力學進行施壓或冷拔，達到金屬固態變形的目的。冷鍛技術作為一種少切削精密塑性成形工藝，具有切削加工無可比擬的優點，它在金屬零件的制造過程中起著十分重要的作用。冷鍛時金屬材料要產生變形和加工硬化，在進行急劇塑性變形的過程中會產生大量的熱，這在很大程度上影響了冷鐓模具的壽命，降低了產品的制造精度。同時在冷鍛過程中潤滑油會不同程度地產生油煙、油霧。
冷鐓機持續在高溫、高速、高沖擊的工況下運轉，對關鍵零部件進行有效的潤滑冷卻，不但能帶走摩擦接觸面的雜質和熱量，起到冷卻和清洗摩擦面的作用，而且可以減小摩擦面之間的摩擦和損耗，保證機器設備的安全運行。針對當前生產車間油霧彌漫的惡劣生產狀況，急需研制出—套經濟實用的潤滑冷卻系統來提高整機的使用壽命，有效地降低油霧的產生，實現綠色環保。
2國內外綠色切削技術的研究
近年來，國內外學者在干切削、準干式切削的某些領域都取得了成功。半干式切削法是用氣體加微量無害油劑代替切削液的降溫、潤滑、排屑的切削方式。常見的有：MQL(微量潤滑)切削、氮氣流切削、水蒸氣冷卻潤滑、渦流管制冷切削、空氣絕熱膨脹制冷切削、超低溫冷卻切削和低溫冷風切削。據統計，目前在德國制造業中已有大約80%的企業采用了干切削。
冷風切削技術作為半干式切削加工技術中的一種，是MQL(微量潤滑)切削技術的延伸。目前。冷風切削技術(用低溫冷風代替切削液的方案)的主要研究隊伍集中在亞洲，特別以日本為代表。冷風切削技術是微量潤滑(MQL)切削技術的發展，它只在現有設備的基礎上作適當的改進即可實施。在發達國家，油氣潤滑技術以其高效、節能、環保、自動化程度高、運行可靠等特點已成為最為先進的潤滑方法，并大量應用于眾多的工業領域，而該技術目前在我國剛剛起步，正處于完善和發展階段。
3方案設計
下面一張照片是冷鐓機生產車間油霧彌漫的場景，如圖l所示。給生產環境造成極大的污染，直接影響操作人員的身體健康，給廠房留下了不同程度的事故隱患。在目前綠色制造的大環境下，冷鐓行業急需尋求一條可持續發展的綠色潤滑冷卻之路。
目前，渦流管風冷切削技術，將產生的低溫冷風直接對切削區進行冷卻和排屑，不僅可具有減小刀具磨損，提高刀具壽命，還可以降低加工成本，無化學污染。國內學者對該技術在近幾年進行了一定的研究工作，使用渦流管的風冷卻切削技術已經成為綠色制造中的研究熱點內容之一。
在上述理論的基礎上，初步設想冷鐓機的潤滑冷卻方案原理圖，如圖2所示。
方案原理圖的簡單說明：(1)采用一定溫度的冷風直接對準冷鐓模具部位進行強制冷卻。該系統的氣源由空氣壓縮機提供，通過冷卻渦流管得到所需溫度和壓力的冷空氣，通過噴嘴噴射到冷卻部位。渦流管另一端出來的熱空氣可以回收利用，節約能源。(2)潤滑系統采用微量潤滑技術。通入的壓縮空氣利用渦流管冷風技術，將壓縮空氣的溫度降低到零下(20—30)℃，并混入微量潤滑劑，對冷鐓模具部位實施冷卻、潤滑和排屑。(3)對關鍵機件內部發熱嚴重部位，內置相應銅管進行潤滑冷卻。(4)經過循環的潤滑油氣采用冷水機進行恒溫冷卻。
原理說明：利用MQL冷卻潤滑技術，將定量的潤滑劑定壓、定時的噴人到高速連續流動的定壓的壓縮空氣中，并在定長的管道中形成紊流狀的兩相油氣混合流(兩相流中的油和壓縮空氣并不真正融合，也不霧化，而是在壓縮空氣的高速流動作用下，潤滑油沿管道內壁不斷的螺旋狀前進)，直接送至需要潤滑冷卻的部位。
結束語
傳統金屬切削技術的弊端13益顯露出來，于是綠色的切削技術得到了廣泛的應用。隨著潤滑行業的不斷發展，目前我國應用較為廣泛的潤滑方式有稀油潤滑、干油潤滑、油霧潤滑。以油氣潤滑為代表的先進潤滑冷卻技術在國外已經廣泛的應用于滾動軸承、滑動軸承和齒輪，但在我國，該技術還處于起步階段，其在設計、應用及推廣等方面仍需大量工作。
先進的潤滑冷卻技術應用于冷鐓行業很有市場前景，但實施效果是否能達到預期的目的，還需要通過進一步的分析研究，尋找到一條經濟、綠色的潤滑冷卻之路，還需要很長的一段時間。
關鍵詞：冷鐓加工 冷鐓機
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