冷精鍛工藝設(shè)計

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【實用精密鍛造知識系列介紹之十一】

冷精鍛工藝設(shè)計

圖21所示為用于汽車變速器零件的典型的階梯軸成形的3工序配置。第1工序為階梯軸的上端細軸和下端細軸都一次縮頸擠壓成形、第2工序鐓粗中部凸緣部位，同時校正上端細軸和下端細軸的同心度。第3工序縮頸擠壓成形矩形花鍵和漸開線花鍵齒形。

正擠壓坯料的高徑比>6時，外部摩擦力高，像齒形成形這樣的減徑擠壓適合于花鍵軸齒形的成形。這種減徑擠壓斷面減少率的極限，圓形坯料為33%，花鍵齒形為20%～25%。

圖22為花鍵成形的實物照片。其入模角α在25°以下，圖上X尺寸的大小和入模口形狀為船底或其他形狀。入模口形狀對齒形精度和齒面圓角的成形影響很大，也影響擠壓成形時成形件是否粘模。

圖21 軸-軸的擠細作為主體的3工序配置

圖22 齒形成形件實物

8.中空鍛件擠壓成形的工藝設(shè)計

圖23 正齒輪正擠壓成形實心坯料的工序配置

采用中空鍛件，有利于產(chǎn)品的輕量化。成形過程中由于斷面減少率下降，金屬易于流動也可成形出高精度、高附加值的接近最終零件形狀的鍛件，如內(nèi)孔部位是凸輪、內(nèi)齒輪等。

圖23所示為用于臥式多工位鐓鍛機的工序配置，從磷酸亞鉛被膜處理后的卷材開始切斷，由2工序的鍛造素材制作和正擠壓正齒輪的齒形，最后工序為將其反轉(zhuǎn)沖孔，使用1臺鐓鍛機可以完成成形。這個鍛件的成形工序少，但需要對內(nèi)孔后續(xù)切削加工。

圖24 正齒輪反擠壓成形中空坯料的成形工序配置

圖24為用于立式鍛造壓力機的工序配置，將壓力機剪斷的坯料進行磷酸亞鉛被膜覆蓋等潤滑處理措施。采用反擠壓后沖孔獲得中空坯料。圖24介紹了兩種制造正擠壓齒輪齒形方案，所得出的預(yù)制坯的所有部位都產(chǎn)生加工硬化，所以要退火使其軟化，重新獲得良好的成形性能，再經(jīng)潤滑處理，進行齒輪正擠壓成形。

與圖23相比較，此工序配置的工序數(shù)增多，但齒形精度高、塌角小。中空鍛造坯料的尺寸誤差在0.03 mm以下，齒輪成形可以得到同樣的精度，減少內(nèi)徑部位的切削加工。

圖23和圖24的工程配置孰優(yōu)孰劣，除要考慮鍛造工序的成形成本外，還必須考慮設(shè)備和全制造工序的總成本。

江蘇中興西田數(shù)控科技有限公司董事、總經(jīng)理 張清林