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齿轮锻件能提高材料利用率,提高生产率,改善齿轮机械性能,降低成本,增强市场竞争力。在汽车工业大批量生产中,齿轮锻造的效益和潜力更大。
当采用常温锻造时,齿轮的形状、尺寸更容易控制,同时也可以避免高温产生的误差。现在很多锥齿和小尺寸圆柱齿轮都是用这种方法制造的。同时,在适宜的尺寸下,也可采用冷挤压工艺制作圆柱直,斜齿轮。但是大多数用于汽车传动装置的齿轮,其直径、高度较大,不适用于挤压加工。如果采用封闭式模锻,则要有很高的压力使金属材料流动并充满模腔,因此这类齿轮需采用热锻或温锻工艺。温度高会引起材料氧化、模具变形,影响锻件的精度和表面质量。对这些误差进行附加加工校正是比较困难的,而且还会增加成本。在采用后续磨削工艺修正齿形误差、消除增加的成本、延长工时的同时,还存在磨削过程中齿轮的定位问题。
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锻造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。锻造组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧度和疲劳性能。
局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位,尺寸不符合图样要求。产生的原因可能是:①锻造温度低,金属流动性差;②设备吨位不够或锤击力不足;③制坯模设计不合理,坯料体积或截面尺寸不合格;④模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。
欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大,产生的原因可能是:①锻造温度低。②设备吨位不足,锤击力不足或锤击次数不足。
晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。
变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。
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比较大的锻造加工通常是利用的压力加工制造的一类原件,目前,有的机器设备是不能缺少这种比较大的锻件的。在加工比较大的锻件我们应该注意的是一些细节方面的问题,好比说若是我们生产的比较大的锻件若是在尺寸方面有误差的话,是会导致机器设备发生故障,对于后期的使用都会有比较大的影响。
所以说比较大的锻件加工也是应该注意细节方面的问题,任何厂家在锻造加工这种比较大的锻件时,都会有固定的一个标准,只有在锻造加工锻件时和机器设备需要用的建立一个标准,才可以加工出一个比较合适的成品,才不会影响到后期的使用。
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