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汽车修理中齿轮技术的应用研究【摘要】汽车修理中齿轮技术的应用研究是个重要的领域，本文通过介绍齿轮技术在汽车传动系统中的作用，探讨基于齿轮技术的汽车变速箱设计优化，深入分析齿轮检修技术在汽车维修中的应用，研究齿轮材料与制造工艺以及齿轮磨损与故障分析。
结论部分总结了齿轮技术对汽车修理的影响，展望未来研究方向。
通过本文的研究，可以更好地了解齿轮技术在汽车修理中的重要性，为汽车修理技术的进步提供参考和指导。
【关键词】汽车修理，齿轮技术，传动系统，变速箱设计，检修技术，材料，制造工艺，磨损，故障分析，影响，未来研究方向。
1. 引言1.1 背景介绍汽车修理中齿轮技术的应用研究背景介绍：齿轮作为汽车传动系统中的核心部件，承担着传递动力和扭矩的重要作用。
随着汽车工业的不断发展和进步，对于齿轮技术的研究和应用也变得日益重要。
齿轮技术在汽车修理领域中扮演着不可或缺的角色，影响着汽车传动系统的性能和可靠性。
传统的汽车齿轮设计和制造技术已经逐渐不能满足现代汽车对于高效、环保和安全的要求，因此需要对齿轮技术进行深入研究和优化。
汽车变速箱是齿轮技术应用的重要领域之一，其设计优化可以显著提升汽车的驾驶性能和燃油经济性。
齿轮的检修技术和磨损故障分析在汽车维修中起着至关重要的作用，可以及时发现和修复齿轮的问题，保障汽车的安全行驶。
齿轮材料和制造工艺的研究也对汽车齿轮的性能和寿命有着直接的影响。
深入研究和应用齿轮技术对汽车修理具有重要意义，可以提高汽车性能和可靠性，推动汽车工业的发展。
1.2 问题陈述齿轮技术在汽车修理中起着至关重要的作用，然而在实际应用过程中，由于传动系统的复杂性以及长期工作时的磨损和故障等原因，齿轮技术面临着一系列挑战和问题。
这些问题包括齿轮的磨损程度如何影响传动效率和使用寿命，如何提高汽车变速箱在工作过程中的性能稳定性和安全性，以及如何有效地检修和维护汽车传动系统中的齿轮部件等。
针对这些问题展开相关研究，探索齿轮技术在汽车修理中的应用，对于提升汽车传动系统的效率和可靠性、延长汽车使用寿命具有重要意义。
汽车齿轮的精密锻造技术江苏森威精锻有限公司徐祥龙李明明摘要本文介绍了精密锻造成形在汽车齿轮制造中的应用,总结了各种齿形精密锻造的关键技术,特别提到分流锻造在齿形成形方面的应用。
前言齿轮精密锻造成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术，被广泛地用于汽车齿形零件的大批量生产中。
随着精密锻造工艺和精密模具制造技术的进步，汽车齿轮和齿形类零件的生产已越来越多地采用精密锻造成形。
当前国外一台普通轿车采用的精锻件总质量已达到（40—45）Kg,其中齿形类零件总质量达10Kg以上。
精锻成形的齿轮单件质量可达1Kg以上、齿形精度达到(DIN) 7级。
随着汽车的轻量化要求和人们环保意识的增强,汽车齿轮制造业将更多地应用精锻成形技术。
一．伞齿轮的精锻成形1. 伞齿轮(锥齿轮)的热精锻成形（1）早期的伞齿轮精密锻造伞齿轮的精密锻造最早见于50年代德国的拜尔工厂，并在蒂森等公司得到广泛的应用(1)。
我国上海汽车齿轮厂等在70年代采用热精锻技术，成功进行了伞齿轮的精密锻造生产。
在当时社会主义大协作的环境下，伞齿轮的精锻技术很快在齿轮行业得到推广应用。
该技术的应用和发展得益于2项当时先进的技术：模具的放电加工技术和毛坯感应加热技术。
先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓误差；快速加热的中频感应加热解决了齿轮毛坯在加热过程中的氧化和脱碳问题，以上2项技术的应用使锻造成形的伞齿轮齿面达到无切削加工要求(图1、图2)。
图1.精锻成形的行星和半轴齿轮图2.精锻成形的汽车行星齿轮（2）锻造设备伞齿轮的锻造设备在国外一般使用热模锻压力机。
但在60-70年代的中国，热模锻压力机是非常昂贵的设备。
因此，国内企业普遍使用的锻造设备是双盘摩擦压力机（图3）。
该设备结构简单，价格便宜，很快成为齿轮精锻的主力设备。
但摩擦压力机技术陈旧、难以控制打击精度、而且能源利用率较低。
随着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的出现（图4），落后的摩擦压力机有被取代的趋势。
齿轮精密锻造的诸多优点齿轮精密锻造在近几十年来有很大的发展，越来越多的制造厂家和用户重视用锻造的方法制造齿轮。
普遍认为，用锻造的方法，可以提高材料的利用率，提高生产率，提高齿轮的机械性能，降低成本和增强市场竞争力。
尤其对用于汽车工业的大规模生产，齿轮精密锻造具有更大的效益和潜力。
尽管齿轮精密锻造有诸多优点，并已用于锥齿轮的规模生产，但距应用于一定尺寸的圆柱直齿轮和斜齿轮的规模生产还有一段距离。
特别是应用于汽车动力传动的齿轮，还需要建立一套实用和可靠的生产工艺流程，才能为厂家所接受。
齿轮精密锻造技术源于德国。
早在50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地控制。
此基础上，齿轮锻造技术进一步应用到螺旋锥齿轮和圆柱齿轮的生产。
但是圆柱齿轮锻造中，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。
60年代开始圆柱齿轮的锻造研究，70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。
80年代，锻造技术更加成熟，能达到更高的精度和一致性，使锻造生产齿轮能在流水生产线上准确定位，适合于批量生产。
齿轮精密锻造的目的直接生产出不需要后续切削加工的齿轮。
如果能在室温下进行锻造，则齿轮的形状和尺寸较易控制，也可避免高温带来的误差。
目前已有较多的锥齿轮和小尺寸的圆柱齿轮用这种方法制成。
当整体尺寸适合时，还可以用冷挤压的工艺来制造圆柱直、斜齿轮。
但大部分用于汽车传动的齿轮，其直径、高度比较大，不适合采用挤压工艺。
如用闭式模锻，则需要很高的压力才能使金属材料流动并充满模具型腔，因而此类齿轮需要采用热锻或温锻工艺。
而高温将带来材料的氧化，模具畸变，影响锻件的精度和表面质量。
用附加的切削加工来修正这些误差难度较大，还要增加成本。
特别是当使用后续磨削工艺来修正齿形上的误差，除增加成本和延长工时外，还存在磨削工艺中齿轮的定位问题。
分流法在齿轮精密锻造中的应用一、引言A. 研究背景B. 研究意义C. 研究目的二、齿轮精密锻造A. 齿轮精密锻造的定义及原理B. 齿轮精密锻造的工艺流程C. 齿轮精密锻造的特点和优势三、分流法在齿轮精密锻造中的应用A. 分流法的定义及原理B. 分流法在齿轮精密锻造中的应用C. 分流法的效果及优点四、分流法在齿轮精密锻造中的工艺优化A. 分流法在齿轮精密锻造中存在的问题B. 分流法在齿轮精密锻造中的优化策略C. 分流法在齿轮精密锻造中的优化效果五、结论与展望A. 结论总结B. 未来工作展望C. 章节小结及致谢第一章：引言一、研究背景随着现代社会对高精密、高耐磨、高可靠性机械传动件的日益需求，齿轮制造的精度和质量要求越来越高。
而精密锻造技术是一种高效、可控、可持续的制造技术，因此在齿轮制造领域得到了广泛应用。
精密锻造制造出的齿轮具有精度高、硬度高、耐磨性好等特点，在工业制造中占有重要地位。
二、研究意义齿轮精密锻造技术的研究与应用，在提高齿轮传动性能、降低制造成本、保障机械传动可靠性等方面具有重要意义。
同时，随着科技的不断进步，精密锻造技术还有巨大的发展潜力，对于齿轮制造及相关领域的发展有着重要推动作用。
三、研究目的本文的主要研究目的是探究分流法在齿轮精密锻造中的应用。
通过对分流法的原理和应用方式进行深入研究，并结合实际工程案例进行分析，探讨分流法在提高齿轮锻件工艺性能和质量方面的具体应用效果。
同时，本文还将深入研究分流法在齿轮精密锻造过程中可能存在的问题，并探讨优化策略，提高分流法的应用效果。
第二章：齿轮精密锻造A. 齿轮精密锻造的定义及原理齿轮精密锻造是利用在高温下的高压载荷作用下将金属原材料塑性变形。
在齿轮精密锻造过程中，通过利用模具，在高压力的条件下将金属原材料塑造成成齿轮锻件。
齿轮精密锻造工艺流程较为复杂，需要经过预形成、热处理、齿轮车刀加工等多个步骤，但是制造出的齿轮精度高、耐磨性好、寿命长、噪音低等优点，因此在机械制造、航空航天等多个领域得到广泛应用。
汽车变速箱齿轮加工工艺流程英文回答：Automotive Transmission Gear Manufacturing Process.The manufacturing process of automotive transmission gears involves several key steps to ensure precision and durability. Here's a detailed overview of the typical process:1. Material Selection:The first step involves selecting the appropriate material for the gears, typically high-strength steelalloys like carburized steel or nitriding steel. The material selection considers factors such as strength, wear resistance, and manufacturability.2. Forging:The selected material is heated to a high temperature and forged into the desired shape of the gear blank. Forging involves applying high pressure to deform the material and refine its grain structure, enhancing its strength and toughness.3. Annealing:After forging, the gear blanks undergo annealing, a heat treatment process that involves heating them and slowly cooling them. Annealing reduces internal stresses and improves machinability, making them easier to work with in subsequent processes.4. Machining:The gear blanks are then subjected to various machining operations, including turning, milling, and drilling, to achieve the precise dimensions and tolerances required. High-precision CNC machines are typically used to ensure accuracy and repeatability.5. Heat Treatment:To enhance the gears' surface hardness and wear resistance, heat treatment processes are applied. This may involve carburizing, nitriding, or induction hardening. These processes alter the chemical composition and crystal structure of the gear surface, making it harder and more durable.6. Grinding:After heat treatment, the gears are ground to achieve the final desired tooth profile and surface finish. Specialized grinding machines are used to precisely form the gear teeth, ensuring optimal meshing with other gears in the transmission.7. Inspection and Testing:Throughout the manufacturing process, rigorous inspections and tests are conducted to verify the dimensions, tolerances, and performance of the gears. Thisincludes visual inspections, dimensional measurements, and gear testing machines to assess characteristics such as noise levels and load-bearing capacity.中文回答：汽车变速箱齿轮加工工艺流程。
汽车齿轮加工工艺流程1.齿轮加工前的准备工作：a.选择合适的齿轮材料，通常使用的材料有钢、铸铁、铝合金等；b.根据设计要求，确定齿轮的型式、模数、齿数等参数；c.定义齿轮加工的工艺路线和技术要求。
2.齿轮加工的工艺路线：a.下料：将齿轮原料按照长度进行切割，得到初始长度的齿轮坯料；b.粗车：采用车床等机床对齿轮坯料进行车削，使之达到粗加工要求；c.热处理：对齿轮进行热处理，提高其硬度和强度，常用的热处理方法有淬火、渗碳等；d.精车：在车削之后，对齿轮进行精加工，提高其精度和表面质量；e.整齐齿：将精车之后的齿轮进行整齐齿加工，具体加工方式有滚齿、插齿等；f.其他加工：根据齿轮型式的不同，还可以进行加工外齿、钻孔、切割窜齿等；g.检验：对齿轮进行尺寸、形状、硬度等方面的检测，以确保其质量达到要求；h.表面处理：对齿轮进行表面处理，如镀铬、电镀等，提高其防腐性和美观性。
3.齿轮加工的机械设备：a.车削机床：主要用于齿轮的粗车和精车加工；b.滚齿机：用于整齐齿加工；c.齿形磨床：用于齿轮的磨加工，提高其精度和表面质量；d.热处理设备：用于齿轮的热处理，如炉子、盐浴炉等；e.检测设备：如三坐标测量机、硬度计等，用于对齿轮进行质量检测。
4.齿轮加工的关键技术：a.工艺参数的确定：包括车削速度、进给量等参数的选择；b.热处理工艺的控制：控制热处理温度、保温时间等，确保齿轮的硬度和强度达到要求；c.自动化加工技术：如数控车床、自动化滚齿等，提高加工效率和产品质量；d.表面处理技术：如电镀、热浸镀等，提高齿轮的表面质量和防腐性。
总结：。
汽车生产制造工艺过程中的七大制造工艺摘要：汽车模具生产中采用了多种制造工艺。
生产中常用的制造工艺有七种：铸造、锻造、冷冲压、焊接、金属切削、热处理和装配。
这七种制造工艺各有其特点和用途。
关键词：汽车；模具；制造；汽车生产在汽车模具生产中，需要大量的加工工艺，在生产过程中，我们最熟悉的是七种生产工艺，它们有着悠久的历史，随着高效率和高技术的发展，一些传统的制造工艺得到了改进。
一、汽车生产制造工艺铸造铸造是将熔化的金属倒入铸模的型腔中，冷却并凝固，从而生产产品的一种方法。
在汽车制造过程中，有许多铸铁零件，占汽车总重量的10%左右，如气缸体、变速箱、转向器壳、后桥壳、制动鼓、各种支架等，通常用砂型模具来制造。
砂型主要由砂制成，掺有粘结剂和水。
砂模材料必须有一定的粘结强度，使之能被塑成所需的形状，并能在不倒塌的情况下抵抗铁水的冲刷。
为了在砂型中形成符合铸件形状的型腔，模型必须由木材制成，称为木模。
热金属的体积在冷却后会收缩。
因此，在铸件原有尺寸的基础上，根据收缩率增大木模尺寸，加工表面相应变厚。
空心铸件需要制成砂芯和相应的芯木模具（芯盒）。
用木模，空心砂模可以转动（铸件也被称为“翻砂”）。
二、汽车生产制造工艺锻造汽车齿轮、车轴毛坯采用自由锻造加工。
模锻是将金属坯放入锻模腔中，承受冲击或压力而成形的一种方法。
模型锻造有点像面团在模具中被压成饼干形状的过程。
与自由锻造相比，模锻生产的工件形状和尺寸更为复杂和精确。
汽车模锻的典型例子有：发动机连杆和曲轴、汽车前轴、转向节等。
三、汽车生产制造工艺冷冲压冷冲压或板料冲压是使金属板料在冲模中承受压力而被切离或成形的加工方法。
日常生活用品，女口铝锅、饭盒、脸盆等就是采用冷冲压的加工方法制成。
例如制造饭盒，首先需要切出长方形并带有4个圆角的坯料（行家称为“落料”），然后用凸模将这块坯料压入凹模而成形（行家称为“拉深”）。
在拉深工序，平面的板料变为盒状，其4边向上垂直弯曲，4个拐角的材料产生堆聚并可看到皱褶。
新能源汽车作为未来汽车发展的方向之一，其高精密传动齿轮关键技术及发展趋势备受关注。
在本文中，我们将从技术、市场和发展趋势三个方面对新能源汽车高精密传动齿轮进行全面评估，并据此撰写一篇有价值的文章。
1. 技术方面我们需要了解新能源汽车高精密传动齿轮的相关技术。
在传统内燃机汽车中，传动齿轮通常是由金属材料制成，但在新能源汽车中，由于电动机的高转速和高扭矩，对传动齿轮的精密度和耐磨性提出了更高的要求。
通过采用新的材料和制造工艺，如陶瓷等复合材料，以及激光熔覆、等离子喷涂等先进工艺，可以提高传动齿轮的精密度和耐磨性，从而更好地适应电动汽车的工作环境。
2. 市场方面我们需要了解新能源汽车高精密传动齿轮在市场中的应用和需求情况。
随着电动汽车市场的快速增长，对高精密传动齿轮的需求也在逐渐增加。
在新能源汽车中，高精密传动齿轮不仅用于电动机和变速器之间的传动，还用于电池系统和发动机之间的传动，因此市场需求多样化，对传动齿轮的性能要求也在不断提高。
3. 发展趋势我们需要分析新能源汽车高精密传动齿轮的发展趋势。
随着新能源汽车技术的不断成熟和市场的不断扩大，对高精密传动齿轮的性能和质量要求将会更加严格。
未来，随着材料科学、制造工艺和数字化技术的不断进步，新能源汽车高精密传动齿轮将会呈现出更高的精密度、更低的噪音和更长的使用寿命，以满足电动汽车日益增长的市场需求。
总结回顾新能源汽车高精密传动齿轮的关键技术及发展趋势是一个复杂而又具有挑战性的课题。
我们需要在材料、制造工艺和数字化技术方面不断创新，以满足新能源汽车市场对高精密传动齿轮的需求。
作为发展新能源汽车行业的重要组成部分，高精密传动齿轮的发展将在未来产生重要影响。
个人观点和理解在我看来，新能源汽车高精密传动齿轮的发展是新能源汽车技术进步的重要体现之一。
通过不断创新和改进，高精密传动齿轮将为新能源汽车的性能、效率和可靠性带来显著提升，从而推动新能源汽车行业的持续发展。
在知识的文章格式中，我们可以对以上内容进行更细致的拆分和阐述，并结合图片、数据和案例进行深入解读，以使读者更好地理解和接受这一主题。
直齿圆锥齿轮精密锻造工艺及模具设计张琳【摘要】针对直齿圆锥齿轮精锻成形中齿形充填不满及成形力过大导致模具损伤等问题,制定了中心分流法精锻直齿圆锥齿轮的工艺方案.以工艺方案和数值模拟结果为依据,设计了预锻分流区和分流终锻两套模具,并对精锻模具的模膛和结构设计要点进行了阐述.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2014(049)006【总页数】4页(P54-57)【关键词】锻造成形;直齿圆锥齿轮;中心分流精锻;数值模拟;模具【作者】张琳【作者单位】西安航空职业技术学院,陕西西安710089【正文语种】中文【中图分类】TG376.2精密锻造（以下简称精锻）齿轮的强度、耐磨性等都比切削加工的齿轮优越[1]，国内外越来越多采用精密锻造技术来成形齿轮。
齿轮精锻成形的主要问题是[2]解决齿形的充满与成形力过大之间的矛盾，分流法[3-4]能在较低的工作压力下，使齿形完全充满，是齿轮精锻较为有效的方法。
齿轮中心分流工艺是在分流法的基础上发展起来的，其原理是：预锻成形时，利用模具上的凸台在坯料端面的中心部位锻出凹坑，终锻时利用凹坑实现材料的分流。
本文将中心分流法应用到直齿圆锥齿轮（图1）的精锻成形，根据齿轮的尺寸形状特点和成形难点[5]制定合理的工艺方案，以工艺方案和数值模拟结果为依据，设计了预锻分流区-分流终锻的两套模具。
图1 直齿圆锥齿轮零件图1 直齿圆锥齿轮精锻成形工艺方案的制定1.1 中心分流精锻成形工艺路线本文所研究的直齿圆锥齿轮的参数如表1 所示，加工材料为18CrMnTi，该材料是塑性良好的渗碳钢，具有良好的综合力学性能，但变形抗力比较大。
生产实践发现，精锻锥齿轮时常会出现齿形充不满现象和成形力过大导致模具损伤等问题。
为此，该齿轮采用中心分流法锻造，通过预锻和终锻两个工步完成，其精锻工艺路线为：精密下料→车削或磨削外圆、除去表面缺陷层→少无氧化加热→预锻→精（终）锻→冷切边→热处理→后续切削加工。
汽车齿轮的精密锻造技术江苏森威精锻有限公司徐祥龙李明明摘要本文介绍了精密锻造成形在汽车齿轮制造中的应用,总结了各种齿形精密锻造的关键技术,特别提到分流锻造在齿形成形方面的应用。
前言齿轮精密锻造成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术，被广泛地用于汽车齿形零件的大批量生产中。
随着精密锻造工艺和精密模具制造技术的进步，汽车齿轮和齿形类零件的生产已越来越多地采用精密锻造成形。
当前国外一台普通轿车采用的精锻件总质量已达到（40—45）Kg,其中齿形类零件总质量达10Kg以上。
精锻成形的齿轮单件质量可达1Kg以上、齿形精度达到(DIN) 7级。
随着汽车的轻量化要求和人们环保意识的增强,汽车齿轮制造业将更多地应用精锻成形技术。
一．伞齿轮的精锻成形1. 伞齿轮(锥齿轮)的热精锻成形（1）早期的伞齿轮精密锻造伞齿轮的精密锻造最早见于50年代德国的拜尔工厂，并在蒂森等公司得到广泛的应用(1)。
我国上海汽车齿轮厂等在70年代采用热精锻技术，成功进行了伞齿轮的精密锻造生产。
在当时社会主义大协作的环境下，伞齿轮的精锻技术很快在齿轮行业得到推广应用。
该技术的应用和发展得益于2项当时先进的技术：模具的放电加工技术和毛坯感应加热技术。
先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓误差；快速加热的中频感应加热解决了齿轮毛坯在加热过程中的氧化和脱碳问题，以上2项技术的应用使锻造成形的伞齿轮齿面达到无切削加工要求(图1、图2)。
图1.精锻成形的行星和半轴齿轮图2.精锻成形的汽车行星齿轮（2）锻造设备伞齿轮的锻造设备在国外一般使用热模锻压力机。
但在60-70年代的中国，热模锻压力机是非常昂贵的设备。
因此，国内企业普遍使用的锻造设备是双盘摩擦压力机（图3）。
该设备结构简单，价格便宜，很快成为齿轮精锻的主力设备。
但摩擦压力机技术陈旧、难以控制打击精度、而且能源利用率较低。
随着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机的出现（图4），落后的摩擦压力机有被取代的趋势。
图3.双盘摩擦压力机图4.高能螺旋压力机和电动螺旋压力机（3）热精锻造工艺对于大量生产的汽车行星和差速齿轮，成熟的精锻成形技术是号称“一火两锻”的热精锻工艺技术。
即齿轮在热锻成形和切边后利用锻件余热进行热精整。
通常的设计原则是将成形模和精整模设计为完全相同的尺寸，使精整模用到接近换模极限时充当成形模使用，使齿轮模具的使用寿命得到最大限度的利用。
当时，齿轮行业的骨干企业已拥有引进的高精度刨齿机，可以刨出较高精度的齿轮电极，但齿轮模腔的加工手段是早期的放电加工机床。
这一类放电加工机床加工速度慢、电极损耗大、加工表面质量差。
因此，当时的热精锻齿轮精度在9级左右，主要应用于卡车和拖拉机工业。
改革开放初期，随着高精度刨齿机和精密数控电加工机床的引进，模具的制造精度得到成级的提高。
伞齿轮的制造精度随之提高到8-9级，达到了卡车和轻型车的使用要求。
2．先进的闭塞锻造技术（1）成形原理闭塞锻造是一种先进的无飞边精密成形技术。
70年代，国外在闭塞冷锻应用技术得到突破后，很快用于伞齿轮的精密成形。
闭塞冷锻成形的齿轮精度相比热精锻成形可提高半级至一级；闭塞冷锻还有无飞边锻造的特征，使材料利用率得到较大提高。
在80—90年代，轿车、轻型车和微型车的行星、半轴齿轮已广泛采用闭塞冷锻工艺生产（图5）。
图5.闭塞冷锻的汽车行星齿轮图6.闭塞冷锻的伞齿轮图6所示的伞齿轮大端面具有较厚的连皮。
齿端连皮的存在提高了齿轮的抗弯力矩，使轮齿可承受更大的载荷，这样的齿轮用机加工是难以加工出来的。
伞齿轮闭塞冷锻成形原理见图（7）。
由图可见，毛坯是在封闭的模腔里，被挤压冲头推入齿轮型腔充填成形。
齿轮的成形精度主要决定于型腔的加工精度，并受到模具弹性变形的影响。
但在一般精度条件下，模具的弹性变形可忽视不计。
图7.伞齿轮闭塞成形原理（2）设备通常，较大规格的伞齿轮在专用的大吨位液压闭塞压力机上成形（图8），而较小规格的伞齿轮更多采用在普通冷锻压力机上以专用闭塞模架（图9）成形的方法。
后一种方法具有生产效率高和成本低的特点。
唯锻件规格受制于模架的闭塞压力，不能完成大尺寸伞齿轮的成形。
图8.闭塞锻造专用压力机图9.闭塞锻造专用模架国内汽车齿轮的骨干企业如江苏飞船齿轮和江苏太平洋精锻等企业在90年代初及时引进了伞齿轮的闭塞成形技术和设备，经过多年的消化吸收，伞齿轮闭塞成形技术已日臻成熟。
在近几年汽车工业的飞跃发展中，伞齿轮的闭塞成形技术对国内汽车差速器的生产发挥了重要的作用。
（3）等温正火和齿轮精整的应用闭塞冷锻成形的齿形精度能满足一般汽车的使用要求。
对精度有更高要求时，在齿轮闭塞成形后进行等温退火，然后在精密模具内作一次冷精整，可稳定地获得DIN 7级或更高的齿形精度。
由于冷精整变形量小，齿坯精整前只要少量油雾润滑，无须作磷、皂化处理，精整后的齿面粗糙度有很大的改善。
由于齿坯进行了等温正火，后续渗碳淬火时齿形变形量较小而且规律性好，因此可根据淬火变形规律对锻造齿形进行修正，达到热处理后精度不降低的目标。
由于伞齿轮精整毛坯有无氧化、无脱碳的要求，因此对等温正火设备的技术要求很高，除采用密封炉体的结构和抽真空—充氮气保护的措施外，通常还要充入少量氢气等还原性气体。
充入氢气后正火的毛坯表面光洁并呈银亮色泽，精整后齿轮表面质量特别好。
但这样的正火设备，世界上只有少数厂家能提供，而且价格非常昂贵。
图10为国外某企业制造的连续式等温正火自动线。
图10.等温正火自动线3．伞齿轮锻造工艺的发展趋势随着汽车行星-半轴齿轮规格越来越大的趋势和低成本生产的需要，伞齿轮的生产技术又发展到温锻成形—冷锻精整和热锻成形—冷锻精整。
伞齿轮的温—冷联合成形和热—冷联合成形技术解决了伞齿轮热精锻成形精度不高和闭塞冷锻齿轮的尺寸规格做不大的问题，使伞齿轮的成形发展到一个新的阶段。
联合成形技术中，温锻成形一般采用闭塞温锻工艺，主要于中等规格的汽车伞齿轮大批量生产。
对于大规格的伞齿轮，推荐采用热—冷联合成形的方案。
热精锻可采用闭塞锻造的方案，但更多采用普通热精锻方案。
因为对于大规格的伞齿轮，闭塞锻造的闭塞力已大到难以实现的程度。
因此，普通热精锻成为热—冷联合成形的主流。
图11为一个用于农业机械上的大规格伞齿轮，成形工艺为热锻成形—冷锻精整工艺。
当前，国内用于冷锻精整的压力机吨位已达到40MN，可完成外径300mm的伞齿轮的精整成形。
图11.热—冷联合成形的伞齿轮图12.用于伞齿轮精整的40MN液压冷锻压力机4．伞齿轮模具加工的技术进步在90年代及以前，放电加工是伞齿轮成形模具齿廓加工的主要手段，而齿轮电极主要用精密刨齿机刨出。
刨齿加工是一种齿轮的展成成形加工，因此，刨出的齿轮电极是一个符合标准的渐开线齿轮，而电蚀加工出的齿轮模忠实拷贝了电极的形状，因此是一个标准的齿轮型腔。
这对于一般精度的伞齿轮成形并没有什么问题，但对于噪声和传动平稳性要求很高的轿车齿轮，一个符合标准齿廓的伞齿轮有时并不能获得最好的传动效果。
为了改善传动平稳性并减小传动噪声，一般要对锥齿轮的齿形和齿向作修鼓处理（见图13；图14）。
图13.齿形修鼓原理图14.齿向修鼓原理由于齿轮的展成加工很难制作出齿形和齿向修鼓的齿轮电极，所以，电极的修鼓成为高精度锥齿轮精锻成形的技术难题。
国内某大学曾提出利用金属物体尖角处腐蚀速度大于平坦处的原理，对标准齿轮电极进行化学腐蚀，从而获得齿形和齿向得到修鼓的伞齿轮电极。
但这种方法因缺少腐蚀量的控制手段，腐蚀的一致性差，因此很难应用在伞齿轮的批量生产中。
90年代后期，高速铣的出现解决了齿形电极的修鼓问题。
现代的高精度数控高速铣加工铜电极时精度达到μ米级（图15），只要建模正确，完全有可能加工出任意修鼓量的齿形电极。
在当今，应用高性能的复合涂层刀具和CBN刀具，甚至能将淬硬到洛氏60度以上的高合金模具钢直接铣加工成齿轮模具（图16）。
图15.精密数控高速铣加工中心图16.高速铣削加工的伞齿轮成形模考虑到齿轮模具制造的经济性，特别是对于硬质合金齿轮模，目前齿轮精锻行业主要的制模工艺仍然是放电加工，但齿形电极的展成加工已有被高速铣数控加工全面取代的趋势。
对于淬火硬度在洛氏50度左右的温锻和热锻成形模，高速铣在加工速度和精度方面已远远超过放电加工，在模具的使用寿命方面也体现出明显的优势。
只要解决刀具的使用成本，高速铣加工在温锻和热锻齿轮模方面可完全取代放电加工。
二．园柱齿轮的精密锻造成形1．园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园柱齿轮的热滚轧和冷滚轧工艺(2)。
典型的齿轮滚轧原理如（图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。
图17.两滚式齿轮滚轧成形由于大模数的园柱齿轮很难通过滚轧加工得到较高精度，因此，在园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（图18）。
图18.冷滚轧或搓齿成形的渐开线花键2．园柱齿轮的正挤压成形（1）齿轮和花键的正挤压成形园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。
图20.是起动齿轮的工艺过程。
图19.汽车起动齿轮和齿轮正挤压模具结构图20.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（图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。
图21.正挤压模具的齿形修正正挤压成形工艺的另一特出优点是模具齿形由数控线切割加工得到，在少齿数齿轮加工时通过编程即可获得理想齿形而不必担心根切。
在加工特殊齿形或修正齿形场合，采用数控线切割加工齿形比齿轮的展成加工或仿形加工更方便、更快捷、更正确。
