汽车齿轮的分流锻造工艺技术和模具技术
力泰科技资讯:国内外精密锻造专家开始将分流锻造理论应用于正齿轮和螺旋齿轮的冷锻成形,分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一个材料的分流腔或分流通道。锻造过程中,材料在充满型腔的同时,部分材料流向分流腔或分流通道。分流腔或分流通道能容纳少量体积超标的材料,而不致于造成锻造应力急剧增加的后果。更主要的是,通过对分流路径的合理设计,使锻造过程中金属的流动有利于齿形尖角处的充填,从而可在较小的成形应力下得到充满程度较好的齿形。分流锻造技术的应用,使较高精度齿轮的少、无切削加工迅速达到了产业化规模。
通过倒挡齿轮的分流锻造试验,我们认识到分流路径的设计是齿轮分流锻造成形的关键。对于每一个具体的齿轮,可有不同的设计方案,但基本原理是要使材料在锻造时尽量沿齿向有一定的滑动,才能在尽量小的成形应力下得到充满的齿形。
另外,采用多工位温锻或热精锻成形作为倒挡齿轮的预成形,而以冷锻精整来获得的齿形精度,已成为当前大批量生产汽车倒挡齿轮的经济的方案。但温—冷联合成形工艺的设备投资相当大,投资后如得不到几百万件锻件订单的支持,则将陷入亏损的窘境。相比之下倒挡齿轮的全冷锻成形,可在一台设备上通过更换模具完成多道工序,设备投资较小,生产成本低于切削加工,适合于多品种中、小批量生产。
与挤压齿轮相比,分流锻造的齿轮容易获得较大的尺寸。齿轮分流锻造成形后如追加一次冷精整,同样获得较好的精度,可完全满足汽车变速箱齿轮的精度要求。另外,分流锻造的齿轮端面余量小,材料利用率高。某些情况下,齿形端面可不加工,避免了车削毛刺的发生。
分流锻造技术主要应用于汽车变速箱齿轮。除倒挡齿轮和行星齿轮外,变速齿坯接合齿的成形和接合齿环等齿形零件等都有了冷锻成形的工艺和大批量生产的经验。在国外,变速箱螺旋齿轮与接合齿的整体精锻也有了成功的经验。
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