齿轮精密成形中尺寸精度的保证措施

文/王以华·上海交通大学

张海英，王黎·上海保捷汽车零部件锻压有限公司

陆贤·上海运良企业发展有限公司

林健，吴振清·上海桦厦实业有限公司

齿轮作为传递运动和动力的最基本零件之一，在工程领域有着广泛的应用。采用精锻工艺生产齿轮是一种极具开发前景的新工艺、新技术。相对传统的切削加工而言，精锻工艺不仅可使齿轮加工的材料利用率由目前的40％左右提高到70％以上，而且精锻使得金属材料的纤维流线沿齿形均匀连续分布，晶粒及组织细密，微观缺陷少，从而提高齿轮的综合力学性能，抗冲击强度提高约15％，弯曲疲劳寿命提高20％以上，生产效率提高40％左右，生产成本可降低20％～40％。美国伊顿公司年产精锻齿轮一百多万件，公差可达±0.015～0.03mm。德国BLM公司生产的热精锻齿轮多达百余种，大多采用热锻或温锻后冷整形，齿形精度可达DIN6级，该公司的精锻螺旋伞齿轮的最大直径达280mm。

尽管齿轮精锻有诸多好处，但使用精锻工艺生产齿轮的厂商仍屈指可数，究其原因，还是在关键尺寸的控制上难以达到要求。本文就齿轮精锻关键尺寸的保证谈一些看法。

表1各种模锻方法性能成本的比较

热温冷复合工艺

一般外径小于90mm可以采用冷锻，大于90mm采用温锻-冷整形。温冷复合工艺是将毛坯加热到700～950℃模锻，再将关键尺寸在室温下冷整形。其是利用材料在温锻温度内其流变应力仅是冷锻的1/2～1/3，对数变形能力几乎是冷锻的3倍，表面质量也不是热锻那样氧化严重，详细比较见表1。……