文/李养娟·陕西法士特齿轮有限责任公司

本文针对某种复杂齿轮类锻件，提出了闭式预锻+小飞边开式终锻复合成形工艺方案，有效地解决了此类齿轮锻件局部充满性差的问题，并降低了折叠缺陷产生的风险，同时也降低了打击能量，对提高模具寿命有极大的帮助。

齿轮作为汽车传动系统中应用最广泛的一种零件，随着汽车行业的飞速发展，其种类、复杂程度及质量要求也越来越高。传统锻造工艺常采用开式锻造或闭式锻造成形，本文针对一种复杂齿轮类锻件，提出了复合成形工艺，即闭式预锻+开式小飞边终锻工艺。图1为某汽车齿轮零件图，其中花形面为非加工面。

图1 某汽车齿轮零件图

传统闭式成形工艺和Deform-3D模拟分析

此零件最大外径为φ256mm，内孔尺寸为φ97 mm，单边余量取1.5mm，确定锻件毛坯图，具体尺寸如图2所示。

图2 某汽车齿轮锻件图

成形设备选择6300t热模锻压力机，通过镦粗、预锻、终锻三个工步成形，预终锻工步图如图3、图4所示。为保证终锻的充满性，且零件孔偏大，所以采用带仓连皮设计，每个工步是通过外圆实现定位的。通过Deform-3D模拟，可以看出对于预锻，其下模花形处充满性差，具体可见图5。终锻在出毛刺瞬间，在花形处仍有局部充不满现象。具体可见图6，整个模拟过程是在较理想的状态下成形的，但锻件充满性不太好。所以此方案不是最优方案。

图3 闭式预锻件图

图4 闭式终锻件图

图5 传统闭式成形工艺预锻Deform-3D模拟图

图6 传统闭式成形工艺终锻Deform-3D模拟图