直齿圆柱齿轮精密塑性成形工艺研究概况.doc
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直齿圆柱齿轮精密塑性成形工艺研究概况
mouldcnnet
一一I模具制造技术1www—L,Vl…,～一
编者按:齿轮精密塑l『生成形与传统的切削加工方法相比,具有节材,节能,低成本,高效率等显着优势,齿轮精密塑性成形
工艺可望利用普通材料替代昂贵的高强度合金钢材料;因此,齿轮精密塑性成形工艺以及圆柱齿轮精密塑性成形技术正日益受到各
国的重视,并已成为当前各国普遍关注的前沿性研究课题:
直齿圆柱齿轮精密塑
性成形工艺研究概况
Areviewsofstudiesoftheprecision
moldingtechnicsofstraightcylindricalgear
口夏华于见华
摘要:直齿圆柱齿轮精密塑性成形工艺及其基础理论是各国学者普遍关注的研究课题.本文综述了国内外直齿圆柱齿轮精密
塑性成形工艺的研究概况,分析了其目前存在的问题和今后的发展趋势.为精密塑性成形工艺提供参考依据.
关键词:精密塑性成形;直齿圆柱齿轮:分流原理
Abstract:PreciseplasticformingprocessesanditsfoundationtheoryareavaluableproblemforstudytowhichtheWOrld—wide
interrelatedresearcherspaidmoreattentionInthispaper,theresearchstatusathomeandabroadofspurgearpreciseplasticformingprocessesis
summarized,thentheexistentquestionsanddevelopmenttrendsarediscussed.Itisapreciseplasticformingprocessesreference.
Keywords:preciseplasticformingprocessesspurgeardividedflowmethod
1.概述
齿轮作为传递运动和动力的最基本
的零件之～,在航空,船舶,汽车等很
多工业领域中得到了非常r泛的应用.
齿轮精密塑性成形是一种齿轮少无切削
加工的净成形工艺,与传统的切削加工
方法相比,不仅具有节材,节能,低成
本,高效率等显着优势,而且改善了齿
轮的机械性能;因此,齿轮精密塑性成
形工艺可望利用普通材料替代昂贵的高
强度合金钢材料生产齿轮,从而大大降
低生产成本.故齿轮精密塑性成形工艺
正日益受到各国人们的重视,并且圆柱
齿轮精密塑性成形技术及其基础理论研
究已成为当前各国普遍关注的前沿性
研究课题.
齿轮精密塑性成形工艺具有以下
特点…:改善了齿轮的组织,提高了其
力学性能;提高了生产效率和材料利
用率;精密塑性成形齿轮减少了热处
理时的齿廓变形,提高了齿的耐磨性
和齿轮啮合时的平稳性,提高了齿轮
的使用寿命;可加工形状复杂的,难切
削加工的型腔零件.
2.直齿圆柱齿轮精密
塑性成形主要成形工艺
2.1正挤压
按所成形产品和所用坯料来看,该
方法主要包括三种:
1)带法兰类直齿圆柱齿轮的成形
6】
其成形工艺如图1所示.该成形方法
所用坯料为棒料或圆环形料,实际是一
种强力缩径工艺,适用于带法兰类高径
比较大(H/Dgt;1)直齿圆柱齿轮的成
形,生产出来的齿轮下端面有较大的平
面缺陷,因而下端齿形精度不可能达到
较高的精度,要达到更高的精度须依靠
后续的强力校形或机加工来保证.该方
法主要用于小模数齿轮的成形,巳成功
用于汽车启动机齿轮的实际生产.
2)薄壁直齿圆柱齿轮的成形
其成形工艺如图2所示.该成形方
法所用坯料为拉深得到的筒形件,该方
法同样也只适用小模数齿轮的成形,且
同样存在成形后齿轮下端齿形充填不饱
满,精度低的问题,但该方法成形的齿
轮的齿形可沿轴向贯穿整个零件的外
形.该方法成形直齿圆柱齿轮需要拉
深,底部校平,退火,润滑等准备工
104模具工程MOULDamp;DIEPROJECT2008年第7期(总第88期
模具制造技术
▲图2带法兰类直齿圆柱齿轮正挤压或形原理图
(a)拉深(b)底部校平c)齿部正挤压成形(d)齿部镦平
后齿部还需压缩整形,且只适
交薄的齿轮.
推挤成形
茨形原理见图3所示.该成形方法
为温挤或热挤所得带齿形的坯
l蚪的齿厚尺寸比所需齿形稍大,
钐时齿形只发生很小的变形,主
每齿形精度.该方法成形齿轮模
_F温挤或热挤所得齿坯,而温挤
时材料变形抗力较低可成形模数
轮,故该方法也可成形出模数
轮,且齿形可沿轴向贯穿整个
卟形.该方法具有成形力小,不
毒优点,已在实验室成形出钢质
齿圆柱齿轮.
分流成形】
对闭式成形时成形载荷陡增的问
学者提出了分流成形的方法,
芏向齿形流动的同时也可向减压
玉孔流动(如图4所示),从而
形充满时力
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