高温精密模锻的锻造工艺
2021-06-01 16:04:35
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高温精密模锻是在控制的气氛中加热，以防止毛坯表面产生严重的氧化与脱碳。通常采用的是少氧化敞焰加热炉，毛坯在炉中受氧化程度是由CO2/CO\H2O/H2比值而决定,试验证明，炉温为1200℃时，C02/C0≤0.3,比H2O/H2≤0.8,便能实现少氧化加热，这时的空气过剩系数控制在0.5左右。当加热时间为20分钟，毛坯表面氧化层深度为0.011〜 0.013亳米，效果良好。用这种方法精锻带齿形的圆锥伞齿轮，极为成功。其工艺大致如下；
1.工艺简况 棒料切断后去除毛刺、进行酸洗，经检査后进行少氧化加热，温度为 1000〜1150℃。精锻成形后切除毛边，进行酸洗，然后重新加热，温度为800〜900℃,中温精压，并将产生的少量毛边切除，经酸洗后而获得精密锻件。
2.毛坯选择 毛坯尺寸除应满足重量要求外，要选择适当的直径。在体积相同的条件下，毛坯直径不同，金属充填型槽的效果也不同。当毛坯直径接近圆锥直伞齿轮小端直径时，小头齿顶在最初阶段就可充满；当毛坯直径较大时，由于变形前型槽底部有空隙，变形吋金属向下充填，靠近锻模齿根处的金属，因受壁部摩擦的影响，流至小端比较困难，只能在变形最后阶段才能充满。选择过大的毛坯直径，其端面上的缺陷直接影响齿面，降低齿轮寿命，甚至在锻件热处理时就成为废品。在靠近小端部分，金属纤维将垂直或相交于齿面，在齿面上纤维末端外露，这对齿轮的耐磨性是不利的。在型槽中还封闭了一股空气，不开出气孔金属无法充满型槽。当然，开出气孔会给锻模加工、热处理、锻件清理都带来影响。所以，毛坯在不产生纵向弯曲的条件下,直径小一些为宜，一般接近小端直径。
3.模具 圆锥直伞齿轮有一定精度要求时，精锻的关键在于模具精度。目前，齿轮精锻模一般用电火花加工，先按齿轮几何参数加工电极，然后用电极加工型槽。模具电极的加工精度可达7级左右，而型槽的精度相应低一级，由此而得到的锻件精度又降低一级。 故圆锥直伞齿轮格度可达9级左右。
我国锻造行业经多年探索，已经初步掌握了圆锥直伞齿轮精锻工艺,进行大批量生产。但还存在一些问题，有待改进，即：
（1）目前所用的少氧化加热炉，效果仍欠理想，炉内可见度差；
（2）模具精度应进一步提高，保持在6级以上；
（3）无法在锻后立即检査锻件精度，不便控制质量；
（4）锻件品种较少，大都停留在行星齿轮和半轴齿轮的生产上，而且推广工作做得不够。
