1、是采用刨齿切齿加工，但是该加工工艺需要价格昂贵的专业加工设备，并且生产率也低，成本增加。在此背景下，人们越来越关注塑性加工技术，大力发展齿形的精密成形工艺。作为世界性潮流，人们对精锻齿轮及齿轮轴的关注与期待越来越高，尤其是近年来，随着地球环境保护零部件通用化等的推进，对齿轮产品轻量化高强度化高精度化的要求越来越高，这就需要我们充分认识精锻齿轮产品的总体优势，以期逐渐取代齿轮切削加工工艺。热精锻工艺早在世纪年代，由于缺乏足够的齿轮加工机床，德国人开始用闭式热模锻的方法试制直齿锥齿轮。热精锻齿轮技术的开发应用在我国起步于年代初期，成熟于年代中后期。年上海机械化工艺研究所和上海汽车齿轮厂合作，率先对美国大道奇汽车差速器行星齿轮进行热精锻工艺成形实验，并于年取得工艺试验成功。他们看准了齿轮采用精锻工艺成形是汽车齿轮加工技术的大进步和必然趋势，于年投资建立精锻车间批量生产，在提高产品质量和精锻工艺技术水平及解决技术难题方面积累了。

2、专业学生姓名学号指导老师姓名职称摘要齿轮轴是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之，其主要作用是支撑回转零件，实现回转运动并传递转矩和动力，具备传动效率高，结构紧凑和使用寿命长等系列优点。传统的齿轮轴生产方式是先锻出阶梯轴，再利用切削加工的方法得到齿形，浪费了大量材料和机加工工时，切削加工也降低了齿形部分的力学性能。现在齿轮轴的生产方式已逐步由精密成形工艺取代切削加工，直接锻出齿形，不仅节省了材料，还改善了齿轮轴的力学性能。关键词齿轮轴精密锻造模具设计随着现代制造业对产品质量要求的提高和对资源环境的重视，近些年来在金属体积成形中减小材料消耗得到高度重视。针对批量较大的具有复杂形状的锻件，如何在满足形状要求的前提下，尽可能减少飞边的材料消耗，降低产品成本，增强企业竞争力，直成为众多生产企业追求的目标。当前，以净成形和近净成形为目标的加工技术，已经在工业发达国家得到迅速发展并发挥重要作用。精锻成形技术已在较大程度上实现了。

3、精密成形研究较多，而对齿轮轴成形工艺技术研究鲜见报道。齿轮轴精锻工艺是指齿轮轮齿由坯料经过精锻直接获得完整的齿形，而齿面不需切削加工或仅需少许精加工即可进行使用的制造技术。与传统的切削加工工艺相比，齿轮轴精锻工艺具有以下特点改善了齿轮轴的组织，提高了其力学性能。精锻使金属材料的纤维组织沿齿形均匀连续分布，晶粒及组织细密，微观缺陷少，因此精锻齿轮轴的性能优良，齿及轴的弯曲强度接触疲劳强度和耐冲击性明显高于切削齿轮轴。般来说，精锻可使轮齿抗冲击强度提高约，抗弯曲疲劳寿命提高约。提高了生产效率和材料利用率。通过精锻成形，齿轮轴尺寸精度高，不需或仅需少量后续精加工即可进行热处理或直接投入使用，生产效率和材料利用率高。精锻齿轮轴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。齿轮轴精密锻造工艺汽车差速器发动机所用的齿轮产品要求重量轻强度高精度高，且制造成本最低。为了满足这些要求，普通制造工艺。

4、针对批量较大的具有复杂形状的锻件，如何在满足形状要求的前提下，尽可能减少飞边的材料消耗，降低产品成本，增强企业竞争力，直成为众多生产企业追求的目标法生产锻件后来随着锻件所需批量增大形状复杂，自由锻满足不了要求，便产生了胎模锻和普通模锻，同时为了齿轮轴,精密,锻模,设计,毕业设计,全套,图纸齿轮轴精密锻造齿轮轴精密锻造工艺热精锻工艺温精锻工艺冷精锻工艺复合精锻工艺齿轮及齿轮轴精密锻造研究进展课题的提出问题提出第二章零件的工艺性分析零件的锻件图设计材料的利用率坯料直径的选择锻压件挤压型评价第三章挤压工艺的制定的两种工艺方案方案的工艺图方案二的工艺图挤压温度的确定挤压速率的设定摩擦润滑剂的选择挤压前的预处理第四章挤压机吨位的选择变形程度的计算第次第次挤压的第次挤压力第五章相关模具设计第次挤压的模具设计第次挤压的凸模设计挤压的凹模设计第二次挤压的凸模设计第二次挤压的凹模设计第六章设计总结参考文献齿轮轴热锻成形工艺及模具设计分院。

5、齿轮行业锻造车间的规模大多在年产万件，只有少数厂家的生产规模超过万件。现在，我国发展较好的精锻齿轮厂的精锻齿轮的年生产能力已达万件。精锻成形工艺是齿轮轴净成形的主要工艺之。用精锻工艺生产齿轮轴，不仅具有节材节能低成本高效率等显著优势，而且有助于在齿轮轴内部形成致密均匀的材料组织，沿齿形轮廓具有连续合理的金属流线，形成表面加工硬化层及圆滑过渡的齿根，从而大大提高齿轮轴的耐磨损抗腐蚀能力及根部的弯曲强度，明显改善齿轮轴的疲劳性能。然而，就齿轮精锻而言，特别是直齿圆柱齿轮轴精锻，由于零件的几何形状复杂，影响因素多，成形难度大，成形规律的研究比较薄弱。这使得目前齿轮及齿轮轴精锻工艺和模具设计缺乏系统的精确的理论分析手段，主要依赖长期积累的经验。直齿圆柱齿轮及齿轮轴精锻技术正日益受到各国研究人员的重视，已成为当今塑性加工领域关注的重点研究课题之。齿轮轴成形比齿轮成形更为复杂，不仅要完整地填充齿形部分，还要成形轴部，目前对于齿轮的。

6、大量的成功经验。世纪年代，山东大学开展了伞齿轮精密锻造工艺研发，并实现了产业化。由于经济效益显著，近年来热精锻工艺获得了广泛的应用。由于齿轮热锻成形的尺寸精度较冷锻成形低得多，且冷锻成形存在变形力大充型难等问题，越来越多的企业采用热锻作为精锻齿轮及齿轮轴成形的预成形，终锻采用冷锻成形，以获得精度更高的精锻齿轮及齿轮轴。温精锻工艺温锻是世纪年代发展较快的新工艺。温锻精密成形技术的工艺特点为锻造温度低锻造温度范围狭窄且对其锻造范围要求较为严格既突破冷锻成形中变形抗力大零件形状不能太复杂需增加中问热处理和表面处理工步的局限性，又克服了热锻中因强烈氧化作用而降低表面质量和尺寸精度的问题。它同时具有冷锻和热锻的优点，而克服了二者的缺点，减少了模具和压力机承受的载荷，改善了金属流动的条件，提高了材料的塑性，且无需锻前退火。温锻较热锻可以获得更高精度的锻件，锻件表面质量好，材料利用率较高。但温锻工艺需要高精度专门的设备，而且对模具结。

7、近净成形，即制造接近零件形状的工件毛坯，较传统成形技术减少了后续工序的切削量，减少了材料能源的消耗。其发展趋势是实现净成形，即直接制成符合形状要求的工件。精密锻造成形是在普通锻造成形工艺的基础上逐渐完善和发展起来项高新技术。工业化革命以后的很长段时间，大都采用自由锻造的方法生产锻件后来随着锻件所需批量增大形状复杂，自由锻满足不了要求，便产生了胎模锻和普通模锻，同时为了适应不同形状锻件的成形需要，出现了挤压辗扩辊锻等成形方法。近几十年来，为提高锻件尺寸精度，又出现了小飞边无飞边模锻即闭式模锻径向锻造旋转锻造多向模锻电热镦粗摆动辗压粉末锻造滚轧楔横轧强力旋压和超塑性模锻等为进步提高锻件精度和适应精密成形技术等新的成形方法，又出现了闭塞锻造和采用分流原理的新的精密锻造成形成形方法。精密锻造技术是先进制造技术的重要组成部分，也是汽车工业工程机械行业中应用广泛的制造工艺方法。它可以生产更接近最终形状净形的金属零件，不仅节约材料能。

8、的降低。机加工热锻复合工艺锻造齿轮的技术性能比较如表所示。在国内，如江苏太平洋精密锻造有限公司在冷精锻工艺的研究开发与应用上，从原来的“冷摆辗”成形研究扩展到“冷摆辗冷挤压“热精锻冷摆辗”“冷温挤压冷摆辗”及“温热精锻冷挤压等复合精密成形技术。目前该项技术的研究已处于中试阶段，其水平在国内锻造行业处于领先地位。在国外，“温锻冷精整成形工艺以德国蒂森克虏伯公司为代表，他们的复合成形工艺代表了世界的领先技术。齿轮及齿轮轴精密锻造研究进展精密锻造可以生产各种尺寸的齿轮及齿轮轴。目前，国内外许多单位已开展了对锥齿轮直齿圆柱齿轮精锻工艺的研究工作，取得了显著的成果，其中直齿圆锥齿轮己成功批量生产，直齿圆柱齿轮由于精锻成形的技术难度较大，尚处于研究阶段，齿轮轴精锻成形的研究更不多见。图两工步分流齿轮精锻成形艺寇淑清杨慎华等提出了直齿圆柱齿轮冷精锻约束分流两步成形工艺，即闭式模锻为预锻约束分流为终锻的两步成形工艺方案，其成形过程为首。

9、源，减少加工工序和设备，而且能显著提高生产效率和产品质量，降低生产成本，从而提高产品的市场竞争能力。齿轮轴精密锻造齿轮产品精密锻造技术源于德国。早在上世纪年代，由于缺乏足够的齿轮打机床，德国人开始用闭式热模锻的方法试制锥齿轮，其中的主要特征是使用了当时很新的电火花加工工艺来制造锻模的型腔，另外还对锻造工艺过程进行了严格的控制。在此基础上，齿轮锻造技术进步应用到螺旋锥齿轮和圆柱齿轮的生产。但是在圆柱齿轮锻造中，由于金属材料的塑性流动方向与其受力方向垂直，所以其齿形比锥齿轮更难形成。年代开始圆柱齿轮的锻造研究，年代有较大的发展，这主要是受到来自汽车工业降低成本的压力。到年代，锻造技术更加成熟，能达到更高的精度和致性，使锻造生产齿轮能够进行批量生产。随着中国机械工业的崛起，汽车行业日益发展，在国家大力推行节能节材及市场竞争的压力下，齿轮产品已逐步由精密工艺取代切削加工，精锻齿轮轴将有更大的需求量和更高的要求。在世纪年代末期，。

10、大及模具寿命低等技术难题。对此，王岗超等提出了传统封闭式冷锻局部加载终锻二步锻造工艺，利用数值模拟方法分析了局部加载终锻的变形过程等效应变和成形载荷，并与封闭式冷锻成形圆柱直齿轮进行了对比，发现利用局部锻造工艺作为终锻，不但齿腔充填良好，而且能极大地降低成形力和单位压强，局部加载成形的齿轮齿形部分变形大组织好。复合精锻工艺复合精锻工艺能发挥冷温热锻的优点，摒弃冷温热锻的缺点。越来越多的汽车零件生产厂家采用此工艺，特别是中高档轿车生产厂家为了改善齿轮及齿轮轴的力学性能，降低生产成本，提高整车可靠性，已逐渐使用该工艺生产齿轮及齿轮轴，以取代传统的机械加工方法生产的产品。复合成形工艺适用范围如下形状复杂且精度要求高的齿轮轴，或用冷锻难以成形的齿轮轴。体积重量较大，冷锻需要大吨位设备，而热锻又不能达到其精度要求的齿轮轴。采用冷锻技术对齿轮轴热锻件或温锻件进行二次成形加工后，可以省去些加工难度较大的机械加工工序，有利于总加工成本。

11、先进行闭式镦挤预锻成形，然后将中问连皮冲掉以形成分流孔，终锻时利用上下齿形凸模上的凸台形成约束分流，以降低成形力并保证齿形上下端面充填良好，其工艺流程为粗车下料软化处理润滑处理预锻成形冲钻分流孔第二次润滑处理终锻成形。田福利等采用热精锻冷挤压联合工艺，即把热锻成形的齿轮进行冷挤压精整，以延长圆柱齿轮热锻模寿命和提高精锻齿轮精度，其工艺流程为热精锻余热退火处理表面清理去氧化皮磷化处理视需要齿面挤压精整，此工艺集中了热锻变形抗力小和冷锻精度高的优点，齿轮精度可达级。陈泽中等设计了利用精锻模由实心圆柱坯料镦挤热精锻直齿圆柱齿轮的工艺方案，并以型号拖拉机减速小齿轮为对象，对此工艺进行了实验模拟。林治平等以带毂直齿圆柱齿轮精锻成形和直齿圆柱齿轮冲挤精锻变形为例，用上限元法模拟了该工艺的精锻变形过程，并获得了与试验结果相吻合的结果。陈拂晓等采用上限元法分析了直齿圆柱齿轮径向挤压过程的变形力和金属流动规律，并对工艺参数和模具几何参数。

12、构和模具材料有较高要求，只适合大批量生产。温精锻齿轮轴在性能上优于热锻齿轮轴，它不但组织细密，而且在后续处理中热变形小，齿面粗糙度较低，齿形精度高，其性能接近冷锻齿轮轴。德国蒂森克虏伯公司美国车桥公司已用温精锻工艺直接批量生产轿车用精锻齿轮。美国的温锻直齿锥齿轮大体占所有精锻件的以上。国内，江苏太平洋精密锻造有限公司已基本成熟地将温精锻工艺用于齿轮的成形工序。冷精锻工艺冷精锻是种近净形成形工艺。在室温下进行锻造，齿轮轴的形状和尺寸较易控制，也可避免高温带来的误差。采用该方法成形的齿轮轴强度和精度高，表面质量好。目前，齿轮轴冷精锻工艺主要有冷挤压复动成形闭塞锻造。直齿锥齿轮的冷挤压与复动成形闭塞锻造技术，很难用孰优孰劣来描述。复动成形闭塞锻造生产齿轮，上下模具闭合后，中间模芯对坯料作用，使其在封闭型腔成形。该工艺对设备要求高，模具下冲头和齿形模具型腔小端面的受力较大，模具寿命不稳定。冷精锻圆柱直齿轮具有齿腔充填困难成形力。

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