圆柱齿轮的精密锻造成形

　　圆柱齿轮的滚轧成形

　　早在50年代，国内的教科书和文献资料上就介绍了圆柱齿轮的热滚轧和冷滚轧工艺(2)。典型的齿轮滚轧原理如（17）。按毛坯滚轧温度可分为冷滚轧和热滚轧；按滚轮和齿坯是否强制按一定速比可分为自由滚轧和强制滚轧；按滚轮数量可分为单轮滚轧、双轮滚轧和三轮滚轧和搓齿成形等等。

　　17.两滚式齿轮滚轧成形

　　由于大模数的圆柱齿轮很难通过滚轧加工得到较高精度，因此，在圆柱齿轮精密锻造方法出现后，人们已很少使用滚轧齿轮的方法。只有在小规格的渐开线花键成形方面，还在大量使用滚轧成形和搓齿成形的方法（18）。

　　18.冷滚轧或搓齿成形的渐开线花键

　　圆柱齿轮的正挤压成形?

　　（1）齿轮和花键的正挤压成形

　　圆柱齿轮的正挤压成形是较早得到应用的齿轮成形工艺。典型零件是汽车起动电机小齿轮，及齿轮正挤压模具结构。20.是起动齿轮的工艺过程。

　　19.汽车起动齿轮和齿轮正挤压模具结构

　　起动齿轮的冷锻成形工艺

　　由于冷锻过程是金属在高应力下的塑性变形，因此，冷锻成形的起动齿轮组织致密，金属纤维连续,疲劳强度和耐磨性比切削加工的齿轮要高出许多。特别是冷挤成形的起动齿轮结构上一端封闭，为轮齿提供了额外的抗弯强度，最适合于汽车起动机频繁冲击和高载荷工况下工作。

　　齿轮正挤压成形时，齿形凹模可以用高精度线切割机床加工。当齿形挤压模具采用高速钢材料，模具齿形制造精度达到（DIN）6级，在批量生产条件下，齿轮成形精度稳定达到(DIN) 8—9级。考虑到模具的弹性变形和磨损，在大批量生产时改用硬质合金模具并合理设计冷锻变形率，可使正挤压齿轮的齿形精度进一步达到（DIN）7—7.5级。

　　成形模的齿形设计要考虑冷锻过程中模具的弹性变形和模具磨损的影响，对模具齿形加以必要的修正。由于在挤压过程中模具曲率大的部分磨损速率大于曲率小的部分，因此，采用标准齿形的齿轮挤压模齿顶处的磨损明显大于齿面和齿根处的磨损。如果对齿形作适当修正（21），可使模具齿形获得均匀磨损的效果，从而得到较长的模具寿命。