Valeo輪轂（見圖1）是汽車離合器中的重要零件，材質為45鋼。其公差要求為±0.015~0.03m m ，齒形的精度7級。在韓國采用21道工序冷成形，其中還要3次退火、酸洗及磷化-皂化，能量消耗大，工序繁雜，對環境污染嚴重，制造成本很高。
一、成形方案的比較
精鍛成形的方法很多，如在通用壓力機上和專用壓力機上的精密成形；在工藝上，冷溫或熱冷、熱溫組合的復合成形技術；擠壓；在模具結構上，多向模鍛（包括在可分凹模模鍛）、小飛邊和無飛邊模鍛；在成形溫度的控制上，有等溫模鍛、超塑性成形、液態模鍛和半固態成形等。
1. 從變形能力及成形精度選擇成形方案
溫、冷（或熱、冷或熱、溫）結合的成形方法 即先溫（或熱）成形，再冷整形，我們稱為復合成形工藝。用該工藝可揚長避短，優勢互補，充分利用了熱鍛和冷鍛的各自優點：熱態下，金屬塑性好，成形能力幾乎是冷鍛的4倍，流變應力是冷鍛的1/5～1/3（見表1），因此，主要變形過程由熱鍛完成；而冷鍛件的精度高，可達到IT8～11。
輪轂零件的材質為45鋼，該種材料屬于中碳鋼，如冷變形，極限變形程度不能超過60%。而實際上，由于我國鋼的純凈度遠不如發達國家的，因此其塑性變形程度也難達到60%。據韓國的冷鍛經驗，需3次成形，且每次成形后都要進行退火、酸洗及磷化-皂化。
參照表1和表2，要想減少成形工序，若從成形能力來看，首選熱鍛或亞熱鍛；若從成形精度看，則首選冷鍛工藝。
2. 從生產批量選擇成形方案
從表1及圖2可以看出，溫鍛成本，甚至可與不需
退火的毛坯而直接冷鍛相媲美，溫鍛件的模具成本只是熱鍛件的50%。但是，用于溫鍛的機器成本幾乎比熱鍛機器高出31%～37%。參考表1、表3，每件溫鍛件總的成本比熱鍛件減少13%。與冷鍛相比，溫鍛件的機器成本和每小時生產率甚至高出35%～40%，但冷鍛的中間退火、磷化-皂化表面處理使其成本大幅上升。但無論如何，當批量很小又不需中間退火且適于冷鍛的還是要用冷鍛工藝。本例的輪轂批量較大（100萬件/年以上），若全用冷鍛，則要步韓國V a l e o的后塵，需要21道工序。由此看來，要減少成形工序，不能只從冷鍛工藝考慮，而要向熱鍛、溫鍛考慮。
3. 從毛坯的潤滑效果選擇成形工藝
毛坯加熱到200℃左右，浸入水基石墨液中并迅速取出，毛坯表面均勻敷著石墨層，不僅起到潤滑作用，而且在隨后的加熱中還可防止氧化和脫碳。有關文獻指出，類似本例潤滑方法比將潤滑劑噴到模具上效果好。
采用中頻感應加熱，從圖3中可以看出 ，在750～850℃范圍內，鋼的氧化膜厚度約在10μm左右，對溫鍛件的精度影響不大；而此溫度下，石墨的保有量可達80%（見圖4），對潤滑效果影響不大。圖4還表明，加熱時間越短，石墨的保有量越多，潤滑效果越好。若加熱到亞熱鍛溫度1000℃時，由于中頻感應加熱時間很短，其氧化膜厚度約在35μm，屈服應力則從800℃時的300M P a降到150MPa。而此時的石墨保有量只有20%。單從潤滑效果看，應選擇溫鍛或冷鍛成形。
4. 從模鍛件的使用性能選擇工藝方案
所制零件的強度、沖擊韌度、氣密性等也是評定所用工藝優劣的的重要標準之一。詳見表4，不難看出，冷鍛件的使用性能最好。
還應該強調指出的是，沖擊韌度與模鍛溫度也有關系，如圖5所示。最大的沖擊值由原始棒料的68J增加到熱擠壓的90～95J、溫擠壓的98J。以15J為定義的沖擊轉換溫度，由原始毛坯的－32.5℃降到溫擠壓的－78℃。也就是說，冷擠壓件的低溫性能最好。圖5還顯示了在700℃擠壓時，所獲得的擠壓件的性能接近于冷鍛，這對有低溫性能要求的零件特別重要。
5. 從能耗大小選擇工藝方案
在評定該種鍛造方法的時候，不僅必須考慮能量直接消耗，還要考慮從生產這些鍛件中所產生的廢料再生產。與生產鍛件方法有關的能量消耗列于表5。制造熱模鍛件的能耗采用最低水平的，而對熱模鍛和切削加工的材料利用系數則采用其上限。盡管如此，在考慮材料利用系數的條件下，冷鍛和溫鍛的能耗比熱鍛低得多，比切削加工低得更多。因此，必須完善冷鍛與其他
生產精密毛坯的經濟效益的統計方法，不僅要考慮機器生產中的能耗，而且要考慮原材料的冶煉和機器維護中的能耗。
二、實際成形方案的選用
通過上述的分析比較，結合工廠的實際情況，上海保捷汽車零部件鍛壓公司采用亞熱鍛＋冷整形的復合成形方案，成功地生產出輪轂精鍛件。其工藝流程為：下料→加熱（1000℃）→亞熱精鍛→拋丸清理→潤滑、冷精整→清理→檢驗。
齒形冷精整單邊余量僅放0.15~0.10m m ，由于變形量不大，所以鍛后的鍛件無需退火，在2k N液壓機上可輕松地完成精整。整形模示于圖6，整形后的鍛件實物照示于圖7。
精整后的鍛件經過三坐標測量儀嚴格檢驗，又經過Valeo韓國公司的裝機試運轉6個月，完全達到設計要求。輪轂由全冷鍛的21道工序壓縮到亞熱鍛+冷精整7道工序。該工藝方案，大幅度降低了制造成本，提高了產品競爭力。
綜上所述，溫鍛的工藝方案應該是最好的，為什么沒有采用溫鍛工藝方案呢？主要是由于時間緊迫，合適的溫鍛模具材料一時難以落實，加之其對數變形能力僅為熱鍛的2 /3，對齒形的充填不如亞熱鍛。從圖4 中可知，在亞熱鍛溫度下，石墨潤滑劑的殘留量僅為20%，為此在鍛造過程中，又在模膛中噴涂潤滑劑。
三、結語
（1）通過分析比較及實踐證明，對高精度輪轂的成形采用亞熱鍛= 冷精整的工藝方案是可行的，亞熱鍛溫度取1000℃。
（2）在覓得合適的溫鍛模具材料后，溫鍛= 冷精整也是一種好的工藝選擇.
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