高溫精密模鍛的鍛造工藝
2021-06-01 16:04:35
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高溫精密模鍛是在控制的氣氛中加熱，以防止毛坯表面產生嚴重的氧化與脫碳。通常采用的是少氧化敞焰加熱爐，毛坯在爐中受氧化程度是由CO2/CO\H2O/H2比值而決定,試驗證明，爐溫為1200℃時，C02/C0≤0.3,比H2O/H2≤0.8,便能實現少氧化加熱，這時的空氣過剩系數控制在0.5左右。當加熱時間為20分鐘，毛坯表面氧化層深度為0.011? 0.013亳米，效果良好。用這種方法精鍛帶齒形的圓錐傘齒輪，極為成功。其工藝大致如下；
1.工藝簡況 棒料切斷后去除毛刺、進行酸洗，經檢査后進行少氧化加熱，溫度為 1000?1150℃。精鍛成形后切除毛邊，進行酸洗，然后重新加熱，溫度為800?900℃,中溫精壓，并將產生的少量毛邊切除，經酸洗后而獲得精密鍛件。
2.毛坯選擇 毛坯尺寸除應滿足重量要求外，要選擇適當的直徑。在體積相同的條件下，毛坯直徑不同，金屬充填型槽的效果也不同。當毛坯直徑接近圓錐直傘齒輪小端直徑時，小頭齒頂在最初階段就可充滿；當毛坯直徑較大時，由于變形前型槽底部有空隙，變形吋金屬向下充填，靠近鍛模齒根處的金屬，因受壁部摩擦的影響，流至小端比較困難，只能在變形最后階段才能充滿。選擇過大的毛坯直徑，其端面上的缺陷直接影響齒面，降低齒輪壽命，甚至在鍛件熱處理時就成為廢品。在靠近小端部分，金屬纖維將垂直或相交于齒面，在齒面上纖維末端外露，這對齒輪的耐磨性是不利的。在型槽中還封閉了一股空氣，不開出氣孔金屬無法充滿型槽。當然，開出氣孔會給鍛模加工、熱處理、鍛件清理都帶來影響。所以，毛坯在不產生縱向彎曲的條件下,直徑小一些為宜，一般接近小端直徑。
3.模具 圓錐直傘齒輪有一定精度要求時，精鍛的關鍵在于模具精度。目前，齒輪精鍛模一般用電火花加工，先按齒輪幾何參數加工電極，然后用電極加工型槽。模具電極的加工精度可達7級左右，而型槽的精度相應低一級，由此而得到的鍛件精度又降低一級。 故圓錐直傘齒輪格度可達9級左右。
我國鍛造行業經多年探索，已經初步掌握了圓錐直傘齒輪精鍛工藝,進行大批量生產。但還存在一些問題，有待改進，即：
（1）目前所用的少氧化加熱爐，效果仍欠理想，爐內可見度差；
（2）模具精度應進一步提高，保持在6級以上；
（3）無法在鍛后立即檢査鍛件精度，不便控制質量；
（4）鍛件品種較少，大都停留在行星齒輪和半軸齒輪的生產上，而且推廣工作做得不夠。
