重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)

喻洪芳

摘要：我國(guó)用于重型卡車車橋差速器主齒輪，由于其主動(dòng)輪尺寸較大，采用一火兩鍛工藝難以控制其表面氧化及成型的要求，故采用兩火三段的制造工藝。對(duì)熱鍛工藝制造坯工藝與熱鍛與冷精整組合成形工藝進(jìn)行對(duì)比研究，通過實(shí)例闡述熱鍛與冷精整組合成形工藝；分析齒輪表面質(zhì)量、傳動(dòng)平穩(wěn)性和使用壽命；分析精整模具使用壽命；分析鍛造設(shè)備投入等方面。結(jié)果表明熱鍛與冷精整型組合成形技術(shù)，是一種制造大尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量好和機(jī)械強(qiáng)度高錐齒輪精密成形技術(shù)。

關(guān)鍵詞：錐齒輪；熱鍛工藝；熱鍛與冷精整型；平穩(wěn)性；使用壽命

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛躍發(fā)展,特別是在我國(guó)進(jìn)入WTO以后,汽車零部件制造面臨全球采購(gòu)的競(jìng)爭(zhēng),提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低制造成本將被提到最重要位置考慮,而作為汽車工業(yè)的重要配套行業(yè)，中國(guó)車橋行業(yè)的產(chǎn)銷量同樣呈上升趨勢(shì)，同時(shí)汽車在節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面的性能也將顯著提升，這就要求車橋產(chǎn)品的性能進(jìn)一步提高。

車橋作為重卡的核心部分，其重要性也受到越來越多的關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)重型車橋跟國(guó)外的差距確實(shí)較大，國(guó)內(nèi)車橋噪聲較高，其主要因素在于齒輪精度不夠，車橋齒輪要向高強(qiáng)度、高精度方向發(fā)展，所以體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)一定會(huì)在汽車零部件生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)車橋所用錐型齒輪主要有如下產(chǎn)品，如圖1所示。圖1國(guó)內(nèi)車橋所用齒輪一、重卡車橋錐齒輪鍛造成形工藝的分析

國(guó)內(nèi)用于車橋輪間差速器傳動(dòng)的行星、半軸齒輪制造工藝廣泛分為熱鍛和冷鍛成形技術(shù)，其中用于轎車差速器傳動(dòng)的錐齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較小，多采用冷鍛成形工藝。這種錐齒成形工藝可實(shí)現(xiàn)較高精度，在車橋工作過程中具有良好的使用性能，降低傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的噪音，傳動(dòng)平穩(wěn)，提高車橋的使用壽命。而用于重卡車橋差速器傳動(dòng)齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較大，鍛造噸位較大，冷鍛工藝難以保證成形，所以多采用熱鍛的工藝。用于重卡車橋的錐齒輪鍛造根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般行星、半軸齒輪采用一火兩鍛工藝，主要為粗鍛和精鍛兩道工序制成精鍛齒坯。而用于雙橋軸間傳動(dòng)的主動(dòng)三聯(lián)齒，由于主動(dòng)輪的尺寸較大，一火兩鍛工藝難以控制其表面的氧化及成形的需求，因此鍛造工藝多采用兩火三鍛的制造過程，粗鍛制坯采用一火兩鍛的方式，而后采用噴丸的方式完全去除表面的氧化皮，再次加熱至800～850 ℃進(jìn)行精整，保證其最終齒部成形飽滿。

二、熱鍛工藝與冷鍛工藝成形特點(diǎn)的對(duì)比

熱鍛工藝一直存在成形后由于塑變的影響，齒部會(huì)發(fā)生變形，難以保證其齒部的精度。為了保證齒部充分成形，鍛打溫度要在1000～1100 ℃范圍，鍛件表面氧化很難控制，導(dǎo)致錐齒表面的粗糙度明顯差于冷鍛的成形效果。這些恰是工作過程中影響噪音和加快齒輪失效的主要原因。因此提高重卡車橋錐齒輪的制造水平極為重要。通過改進(jìn)工藝過程，保證熱鍛錐齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量是當(dāng)前零部件生產(chǎn)行業(yè)極為重要的課題。下面介紹一下重卡車橋鍛造錐齒輪產(chǎn)品的成形技術(shù)。

三、重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合的成形技術(shù)

下面以主動(dòng)三聯(lián)齒鍛坯（如圖2）的成形過程來介紹一下該項(xiàng)技術(shù)的成形過程。

圖2鍛坯圖示行業(yè)內(nèi)熱鍛工藝的制坯流程如下：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——粗鍛（1600 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——精鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用細(xì)鋼丸）——皂化——冷精整（1000 t壓力機(jī)）

兩種工藝過程都是采用兩火三鍛的方式，熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是冷精整前的錐齒部分制坯尺寸，如果熱鍛工序制坯的齒形部分為最終冷精整工序預(yù)留好合適的整形余量后，我們只需通過冷壓的方式修整一下熱鍛產(chǎn)品由于塑變?cè)斐傻凝X部精度損失，因此整形量不宜過大，調(diào)整熱鍛模具齒形部分的尺寸要考慮到第二次熱鍛后齒部產(chǎn)生變形的效果。不同的產(chǎn)品可通過實(shí)驗(yàn)，總結(jié)最為理想的尺寸調(diào)整量，然后通過UG造型軟件對(duì)熱鍛模具的齒形與最終冷精整模具的齒形加以調(diào)整控制，保證其冷精整模具的最佳整形量。

下面以圖例產(chǎn)品為參考，分享一下熱鍛模具與冷精整模具齒部成形尺寸的調(diào)整過程。圖3中產(chǎn)品的錐齒模數(shù)為7.25，齒數(shù)18，壓力角30°。一般熱鍛模的齒部弦厚要大于精整模弦厚0.50 mm，但由于熱鍛后產(chǎn)品塑變的效果，齒部越貼近實(shí)體部分變形越小，所以熱鍛模齒頂部分還要比精整模齒頂部分加厚0.1 mm，而熱鍛模的齒根部分為了避免精整時(shí)產(chǎn)生較深的壓痕，需要對(duì)熱鍛模的齒根部分比對(duì)正常生成的造型單面縮進(jìn)0.15 mm，這樣效果會(huì)更好。熱鍛模只是為冷精整模制坯，產(chǎn)品的最終齒部成形尺寸取決于冷精整模具，因此我們只要將熱鍛模的尺寸調(diào)整到保證冷精整模具的最佳整形效果即可，具體調(diào)整如圖3所示：

圖3采用UG造型軟件調(diào)整熱鍛模具齒形示意圖 四、熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

提高鍛件質(zhì)量，可以消除熱鍛成形工藝由于塑性變形產(chǎn)生的齒部精度降低，提高齒部的光潔度。保證傳動(dòng)過程的平穩(wěn)，降低噪音，提高齒輪的使用壽命。

熱鍛工藝精整模具的壽命由于熱磨損的影響，加上熱鍛模具的硬度不能過高，一般為HRC48～52, 所以壽命較低。通過冷精整模具最終成形后，可對(duì)冷精整模具進(jìn)行淡化處理，提高模具的硬度，可達(dá)HRC58～62, 通過皂化工藝減少其模具的磨損。一般可提高模具壽命5倍。

解決較大鍛件實(shí)現(xiàn)冷鍛工藝需要較大的設(shè)備，成本投入過大。通過熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的工藝過程，根據(jù)產(chǎn)品的大小，可利用適合噸位的熱鍛設(shè)備鍛打即可，然后通過較小噸位壓機(jī)鍛造即可實(shí)現(xiàn)齒部最終整形效果，實(shí)現(xiàn)與直接采用冷鍛工藝同樣效果的產(chǎn)品質(zhì)量。

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)是將熱鍛和冷鍛結(jié)合起來的一種新的精密金屬成形工藝,它發(fā)揮了冷、溫、熱鍛的優(yōu)點(diǎn),摒棄了冷、溫、熱鍛的缺點(diǎn)。用該技術(shù)制造的零件取得了高精度、低成本的良好效果。熱鍛成形、冷鍛精整工藝需要加大終鍛壓力機(jī)噸位,增加磷化皂化工步。它消除了終鍛溫度的波動(dòng)和高溫氧化對(duì)產(chǎn)品的影響因素,進(jìn)一步提高了鍛造直齒錐齒輪的精度,提高了齒面質(zhì)量。鍛造錐齒輪正在向高尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度方向發(fā)展,從而可以制造出最終形狀和尺寸精度高的精鍛齒輪,使熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)發(fā)展成為一項(xiàng)更為廣闊的精密成形技術(shù)。

（05）

摘要：我國(guó)用于重型卡車車橋差速器主齒輪，由于其主動(dòng)輪尺寸較大，采用一火兩鍛工藝難以控制其表面氧化及成型的要求，故采用兩火三段的制造工藝。對(duì)熱鍛工藝制造坯工藝與熱鍛與冷精整組合成形工藝進(jìn)行對(duì)比研究，通過實(shí)例闡述熱鍛與冷精整組合成形工藝；分析齒輪表面質(zhì)量、傳動(dòng)平穩(wěn)性和使用壽命；分析精整模具使用壽命；分析鍛造設(shè)備投入等方面。結(jié)果表明熱鍛與冷精整型組合成形技術(shù)，是一種制造大尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量好和機(jī)械強(qiáng)度高錐齒輪精密成形技術(shù)。

關(guān)鍵詞：錐齒輪；熱鍛工藝；熱鍛與冷精整型；平穩(wěn)性；使用壽命

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛躍發(fā)展,特別是在我國(guó)進(jìn)入WTO以后,汽車零部件制造面臨全球采購(gòu)的競(jìng)爭(zhēng),提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低制造成本將被提到最重要位置考慮,而作為汽車工業(yè)的重要配套行業(yè)，中國(guó)車橋行業(yè)的產(chǎn)銷量同樣呈上升趨勢(shì)，同時(shí)汽車在節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面的性能也將顯著提升，這就要求車橋產(chǎn)品的性能進(jìn)一步提高。

車橋作為重卡的核心部分，其重要性也受到越來越多的關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)重型車橋跟國(guó)外的差距確實(shí)較大，國(guó)內(nèi)車橋噪聲較高，其主要因素在于齒輪精度不夠，車橋齒輪要向高強(qiáng)度、高精度方向發(fā)展，所以體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)一定會(huì)在汽車零部件生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)車橋所用錐型齒輪主要有如下產(chǎn)品，如圖1所示。圖1國(guó)內(nèi)車橋所用齒輪一、重卡車橋錐齒輪鍛造成形工藝的分析

國(guó)內(nèi)用于車橋輪間差速器傳動(dòng)的行星、半軸齒輪制造工藝廣泛分為熱鍛和冷鍛成形技術(shù)，其中用于轎車差速器傳動(dòng)的錐齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較小，多采用冷鍛成形工藝。這種錐齒成形工藝可實(shí)現(xiàn)較高精度，在車橋工作過程中具有良好的使用性能，降低傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的噪音，傳動(dòng)平穩(wěn)，提高車橋的使用壽命。而用于重卡車橋差速器傳動(dòng)齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較大，鍛造噸位較大，冷鍛工藝難以保證成形，所以多采用熱鍛的工藝。用于重卡車橋的錐齒輪鍛造根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般行星、半軸齒輪采用一火兩鍛工藝，主要為粗鍛和精鍛兩道工序制成精鍛齒坯。而用于雙橋軸間傳動(dòng)的主動(dòng)三聯(lián)齒，由于主動(dòng)輪的尺寸較大，一火兩鍛工藝難以控制其表面的氧化及成形的需求，因此鍛造工藝多采用兩火三鍛的制造過程，粗鍛制坯采用一火兩鍛的方式，而后采用噴丸的方式完全去除表面的氧化皮，再次加熱至800～850 ℃進(jìn)行精整，保證其最終齒部成形飽滿。

二、熱鍛工藝與冷鍛工藝成形特點(diǎn)的對(duì)比

熱鍛工藝一直存在成形后由于塑變的影響，齒部會(huì)發(fā)生變形，難以保證其齒部的精度。為了保證齒部充分成形，鍛打溫度要在1000～1100 ℃范圍，鍛件表面氧化很難控制，導(dǎo)致錐齒表面的粗糙度明顯差于冷鍛的成形效果。這些恰是工作過程中影響噪音和加快齒輪失效的主要原因。因此提高重卡車橋錐齒輪的制造水平極為重要。通過改進(jìn)工藝過程，保證熱鍛錐齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量是當(dāng)前零部件生產(chǎn)行業(yè)極為重要的課題。下面介紹一下重卡車橋鍛造錐齒輪產(chǎn)品的成形技術(shù)。

三、重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合的成形技術(shù)

下面以主動(dòng)三聯(lián)齒鍛坯（如圖2）的成形過程來介紹一下該項(xiàng)技術(shù)的成形過程。

圖2鍛坯圖示行業(yè)內(nèi)熱鍛工藝的制坯流程如下：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——粗鍛（1600 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——精鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用細(xì)鋼丸）——皂化——冷精整（1000 t壓力機(jī)）

兩種工藝過程都是采用兩火三鍛的方式，熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是冷精整前的錐齒部分制坯尺寸，如果熱鍛工序制坯的齒形部分為最終冷精整工序預(yù)留好合適的整形余量后，我們只需通過冷壓的方式修整一下熱鍛產(chǎn)品由于塑變?cè)斐傻凝X部精度損失，因此整形量不宜過大，調(diào)整熱鍛模具齒形部分的尺寸要考慮到第二次熱鍛后齒部產(chǎn)生變形的效果。不同的產(chǎn)品可通過實(shí)驗(yàn)，總結(jié)最為理想的尺寸調(diào)整量，然后通過UG造型軟件對(duì)熱鍛模具的齒形與最終冷精整模具的齒形加以調(diào)整控制，保證其冷精整模具的最佳整形量。

下面以圖例產(chǎn)品為參考，分享一下熱鍛模具與冷精整模具齒部成形尺寸的調(diào)整過程。圖3中產(chǎn)品的錐齒模數(shù)為7.25，齒數(shù)18，壓力角30°。一般熱鍛模的齒部弦厚要大于精整模弦厚0.50 mm，但由于熱鍛后產(chǎn)品塑變的效果，齒部越貼近實(shí)體部分變形越小，所以熱鍛模齒頂部分還要比精整模齒頂部分加厚0.1 mm，而熱鍛模的齒根部分為了避免精整時(shí)產(chǎn)生較深的壓痕，需要對(duì)熱鍛模的齒根部分比對(duì)正常生成的造型單面縮進(jìn)0.15 mm，這樣效果會(huì)更好。熱鍛模只是為冷精整模制坯，產(chǎn)品的最終齒部成形尺寸取決于冷精整模具，因此我們只要將熱鍛模的尺寸調(diào)整到保證冷精整模具的最佳整形效果即可，具體調(diào)整如圖3所示：

圖3采用UG造型軟件調(diào)整熱鍛模具齒形示意圖 四、熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

提高鍛件質(zhì)量，可以消除熱鍛成形工藝由于塑性變形產(chǎn)生的齒部精度降低，提高齒部的光潔度。保證傳動(dòng)過程的平穩(wěn)，降低噪音，提高齒輪的使用壽命。

熱鍛工藝精整模具的壽命由于熱磨損的影響，加上熱鍛模具的硬度不能過高，一般為HRC48～52, 所以壽命較低。通過冷精整模具最終成形后，可對(duì)冷精整模具進(jìn)行淡化處理，提高模具的硬度，可達(dá)HRC58～62, 通過皂化工藝減少其模具的磨損。一般可提高模具壽命5倍。

解決較大鍛件實(shí)現(xiàn)冷鍛工藝需要較大的設(shè)備，成本投入過大。通過熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的工藝過程，根據(jù)產(chǎn)品的大小，可利用適合噸位的熱鍛設(shè)備鍛打即可，然后通過較小噸位壓機(jī)鍛造即可實(shí)現(xiàn)齒部最終整形效果，實(shí)現(xiàn)與直接采用冷鍛工藝同樣效果的產(chǎn)品質(zhì)量。

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)是將熱鍛和冷鍛結(jié)合起來的一種新的精密金屬成形工藝,它發(fā)揮了冷、溫、熱鍛的優(yōu)點(diǎn),摒棄了冷、溫、熱鍛的缺點(diǎn)。用該技術(shù)制造的零件取得了高精度、低成本的良好效果。熱鍛成形、冷鍛精整工藝需要加大終鍛壓力機(jī)噸位,增加磷化皂化工步。它消除了終鍛溫度的波動(dòng)和高溫氧化對(duì)產(chǎn)品的影響因素,進(jìn)一步提高了鍛造直齒錐齒輪的精度,提高了齒面質(zhì)量。鍛造錐齒輪正在向高尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度方向發(fā)展,從而可以制造出最終形狀和尺寸精度高的精鍛齒輪,使熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)發(fā)展成為一項(xiàng)更為廣闊的精密成形技術(shù)。

（05）

摘要：我國(guó)用于重型卡車車橋差速器主齒輪，由于其主動(dòng)輪尺寸較大，采用一火兩鍛工藝難以控制其表面氧化及成型的要求，故采用兩火三段的制造工藝。對(duì)熱鍛工藝制造坯工藝與熱鍛與冷精整組合成形工藝進(jìn)行對(duì)比研究，通過實(shí)例闡述熱鍛與冷精整組合成形工藝；分析齒輪表面質(zhì)量、傳動(dòng)平穩(wěn)性和使用壽命；分析精整模具使用壽命；分析鍛造設(shè)備投入等方面。結(jié)果表明熱鍛與冷精整型組合成形技術(shù)，是一種制造大尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量好和機(jī)械強(qiáng)度高錐齒輪精密成形技術(shù)。

關(guān)鍵詞：錐齒輪；熱鍛工藝；熱鍛與冷精整型；平穩(wěn)性；使用壽命

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛躍發(fā)展,特別是在我國(guó)進(jìn)入WTO以后,汽車零部件制造面臨全球采購(gòu)的競(jìng)爭(zhēng),提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低制造成本將被提到最重要位置考慮,而作為汽車工業(yè)的重要配套行業(yè)，中國(guó)車橋行業(yè)的產(chǎn)銷量同樣呈上升趨勢(shì)，同時(shí)汽車在節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面的性能也將顯著提升，這就要求車橋產(chǎn)品的性能進(jìn)一步提高。

車橋作為重卡的核心部分，其重要性也受到越來越多的關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)重型車橋跟國(guó)外的差距確實(shí)較大，國(guó)內(nèi)車橋噪聲較高，其主要因素在于齒輪精度不夠，車橋齒輪要向高強(qiáng)度、高精度方向發(fā)展，所以體現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)一定會(huì)在汽車零部件生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)車橋所用錐型齒輪主要有如下產(chǎn)品，如圖1所示。圖1國(guó)內(nèi)車橋所用齒輪一、重卡車橋錐齒輪鍛造成形工藝的分析

國(guó)內(nèi)用于車橋輪間差速器傳動(dòng)的行星、半軸齒輪制造工藝廣泛分為熱鍛和冷鍛成形技術(shù)，其中用于轎車差速器傳動(dòng)的錐齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較小，多采用冷鍛成形工藝。這種錐齒成形工藝可實(shí)現(xiàn)較高精度，在車橋工作過程中具有良好的使用性能，降低傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的噪音，傳動(dòng)平穩(wěn)，提高車橋的使用壽命。而用于重卡車橋差速器傳動(dòng)齒輪由于產(chǎn)品的尺寸較大，鍛造噸位較大，冷鍛工藝難以保證成形，所以多采用熱鍛的工藝。用于重卡車橋的錐齒輪鍛造根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般行星、半軸齒輪采用一火兩鍛工藝，主要為粗鍛和精鍛兩道工序制成精鍛齒坯。而用于雙橋軸間傳動(dòng)的主動(dòng)三聯(lián)齒，由于主動(dòng)輪的尺寸較大，一火兩鍛工藝難以控制其表面的氧化及成形的需求，因此鍛造工藝多采用兩火三鍛的制造過程，粗鍛制坯采用一火兩鍛的方式，而后采用噴丸的方式完全去除表面的氧化皮，再次加熱至800～850 ℃進(jìn)行精整，保證其最終齒部成形飽滿。

二、熱鍛工藝與冷鍛工藝成形特點(diǎn)的對(duì)比

熱鍛工藝一直存在成形后由于塑變的影響，齒部會(huì)發(fā)生變形，難以保證其齒部的精度。為了保證齒部充分成形，鍛打溫度要在1000～1100 ℃范圍，鍛件表面氧化很難控制，導(dǎo)致錐齒表面的粗糙度明顯差于冷鍛的成形效果。這些恰是工作過程中影響噪音和加快齒輪失效的主要原因。因此提高重卡車橋錐齒輪的制造水平極為重要。通過改進(jìn)工藝過程，保證熱鍛錐齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量是當(dāng)前零部件生產(chǎn)行業(yè)極為重要的課題。下面介紹一下重卡車橋鍛造錐齒輪產(chǎn)品的成形技術(shù)。

三、重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合的成形技術(shù)

下面以主動(dòng)三聯(lián)齒鍛坯（如圖2）的成形過程來介紹一下該項(xiàng)技術(shù)的成形過程。

圖2鍛坯圖示行業(yè)內(nèi)熱鍛工藝的制坯流程如下：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——粗鍛（1600 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)：下料——加熱（1100～1150 ℃）——粗鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用粗鋼丸）——加熱（800～850 ℃）——精鍛（2500 t電動(dòng)螺旋壓力機(jī)）——噴丸（采用細(xì)鋼丸）——皂化——冷精整（1000 t壓力機(jī)）

兩種工藝過程都是采用兩火三鍛的方式，熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是冷精整前的錐齒部分制坯尺寸，如果熱鍛工序制坯的齒形部分為最終冷精整工序預(yù)留好合適的整形余量后，我們只需通過冷壓的方式修整一下熱鍛產(chǎn)品由于塑變?cè)斐傻凝X部精度損失，因此整形量不宜過大，調(diào)整熱鍛模具齒形部分的尺寸要考慮到第二次熱鍛后齒部產(chǎn)生變形的效果。不同的產(chǎn)品可通過實(shí)驗(yàn)，總結(jié)最為理想的尺寸調(diào)整量，然后通過UG造型軟件對(duì)熱鍛模具的齒形與最終冷精整模具的齒形加以調(diào)整控制，保證其冷精整模具的最佳整形量。

下面以圖例產(chǎn)品為參考，分享一下熱鍛模具與冷精整模具齒部成形尺寸的調(diào)整過程。圖3中產(chǎn)品的錐齒模數(shù)為7.25，齒數(shù)18，壓力角30°。一般熱鍛模的齒部弦厚要大于精整模弦厚0.50 mm，但由于熱鍛后產(chǎn)品塑變的效果，齒部越貼近實(shí)體部分變形越小，所以熱鍛模齒頂部分還要比精整模齒頂部分加厚0.1 mm，而熱鍛模的齒根部分為了避免精整時(shí)產(chǎn)生較深的壓痕，需要對(duì)熱鍛模的齒根部分比對(duì)正常生成的造型單面縮進(jìn)0.15 mm，這樣效果會(huì)更好。熱鍛模只是為冷精整模制坯，產(chǎn)品的最終齒部成形尺寸取決于冷精整模具，因此我們只要將熱鍛模的尺寸調(diào)整到保證冷精整模具的最佳整形效果即可，具體調(diào)整如圖3所示：

圖3采用UG造型軟件調(diào)整熱鍛模具齒形示意圖 四、熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

提高鍛件質(zhì)量，可以消除熱鍛成形工藝由于塑性變形產(chǎn)生的齒部精度降低，提高齒部的光潔度。保證傳動(dòng)過程的平穩(wěn)，降低噪音，提高齒輪的使用壽命。

熱鍛工藝精整模具的壽命由于熱磨損的影響，加上熱鍛模具的硬度不能過高，一般為HRC48～52, 所以壽命較低。通過冷精整模具最終成形后，可對(duì)冷精整模具進(jìn)行淡化處理，提高模具的硬度，可達(dá)HRC58～62, 通過皂化工藝減少其模具的磨損。一般可提高模具壽命5倍。

解決較大鍛件實(shí)現(xiàn)冷鍛工藝需要較大的設(shè)備，成本投入過大。通過熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)的工藝過程，根據(jù)產(chǎn)品的大小，可利用適合噸位的熱鍛設(shè)備鍛打即可，然后通過較小噸位壓機(jī)鍛造即可實(shí)現(xiàn)齒部最終整形效果，實(shí)現(xiàn)與直接采用冷鍛工藝同樣效果的產(chǎn)品質(zhì)量。

熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)是將熱鍛和冷鍛結(jié)合起來的一種新的精密金屬成形工藝,它發(fā)揮了冷、溫、熱鍛的優(yōu)點(diǎn),摒棄了冷、溫、熱鍛的缺點(diǎn)。用該技術(shù)制造的零件取得了高精度、低成本的良好效果。熱鍛成形、冷鍛精整工藝需要加大終鍛壓力機(jī)噸位,增加磷化皂化工步。它消除了終鍛溫度的波動(dòng)和高溫氧化對(duì)產(chǎn)品的影響因素,進(jìn)一步提高了鍛造直齒錐齒輪的精度,提高了齒面質(zhì)量。鍛造錐齒輪正在向高尺寸、形狀精度、表面質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度方向發(fā)展,從而可以制造出最終形狀和尺寸精度高的精鍛齒輪,使熱鍛與冷精整組合成形技術(shù)發(fā)展成為一項(xiàng)更為廣闊的精密成形技術(shù)。

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