汽车齿轮的精密锻造技术

2021-04-01

齿轮精密锻造成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术,被广泛地用于汽车齿形零件的大批量生产中。随着精密锻造工艺和精密模具制造技术的进步,汽车齿轮和齿形类零件的生产已越来越多地采用精密锻造成形。
  (1)早期的伞齿轮精密锻造
  伞齿轮的精密锻造最早见于50年代德国的拜尔工厂,并在蒂森等公司得到广泛的应用。我国上海汽车齿轮厂等在70年代采用热精锻技术,成功进行了伞齿轮的精密锻造生产。在当时社会主义大协作的环境下,伞齿轮的精锻技术很快在齿轮行业得到推广应用。
  该技术的应用和发展得益于2项当时先进的技术:模具的放电加工技术和毛坯感应加热技术。先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓误差;快速加热的中频感应加热解决了齿轮毛坯在加热过程中的氧化和脱碳问题,以上2项技术的应用使锻造成形的伞齿轮齿面达到无切削加工要求
  (2)锻造设备
  伞齿轮的锻造设备在国外一般使用热模锻压力机。但在60-70年代的中国,热模锻压力机是非常昂贵的设备。因此,国内企业普遍使用的锻造设备是双盘摩擦压力机。该设备结构简单,价格便宜,很快成为齿轮精锻的主力设备。但摩擦压力机技术陈旧、难以控制打击精度、而且能源利用率较低。随着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的出现,落后的摩擦压力机有被取代的趋势。
  (3)热精锻造工艺
  对于大量生产的汽车行星和差速齿轮,成熟的精锻成形技术是号称“一火两锻” 的热精锻工艺技术。即齿轮在热锻成形和切边后利用锻件余热进行热精整。通常的设计原则是将成形模和精整模设计为完全相同的尺寸,使精整模用到接近换模极限时充当成形模使用,使齿轮模具的使用寿命得到最大限度的利用。
  当时,齿轮行业的骨干企业已拥有引进的高精度刨齿机,可以刨出较高精度的齿轮电极,但齿轮模腔的加工手段是早期的放电加工机床。这一类放电加工机床加工速度慢、电极损耗大、加工表面质量差。因此,当时的热精锻齿轮精度在9级左右,主要应用于卡车和拖拉机工业。
  改革开放初期,随着高精度刨齿机和精密数控电加工机床的引进,模具的制造精度得到成级的提高。伞齿轮的制造精度随之提高到8-9级,达到了卡车和轻型车的使用要求。
  标签:深圳精密齿轮

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