?東莞齒輪廠家在齒輪鍛造過程中需要在坯料準備、鍛造工藝、設備與模具等多方面加以注意,以確保鍛造出質量良好的齒輪,以下是具體內容:
?

坯料準備
材料選擇:根據齒輪的使用要求和性能特點,選擇合適的鋼材,如 45 鋼、40Cr 等。確保材料的化學成分、力學性能符合國家標準和設計要求,同時要檢查材料的表面質量,不應有裂紋、折疊、結疤等缺陷。
坯料尺寸計算:精確計算坯料的尺寸和重量,既要保證足夠的金屬材料來形成完整的齒輪形狀,又要避免材料浪費。根據齒輪的最終尺寸、鍛造比等因素,確定坯料的直徑、長度等尺寸參數。
坯料預處理:對坯料進行必要的預處理,如加熱、除銹、潤滑等。加熱坯料至合適的溫度,改善其塑性,降低變形抗力,以便于鍛造加工。同時,去除坯料表面的鐵銹和油污等雜質,防止在鍛造過程中進入金屬內部,影響齒輪質量。在坯料表面涂抹適當的潤滑劑,可減少坯料與模具之間的摩擦,降低鍛造力,提高鍛件的表面質量。
鍛造工藝
加熱溫度控制:嚴格控制鍛造加熱溫度范圍。溫度過高,可能導致金屬過熱、過燒,使晶粒粗大,降低齒輪的力學性能;溫度過低,金屬塑性差,變形抗力大,容易產生鍛造裂紋,增加設備負荷和模具磨損。不同的鋼材有不同的合適鍛造溫度區間,例如 45 鋼的始鍛溫度一般在 1050 - 1100°C,終鍛溫度不低于 800°C。
鍛造比選擇:鍛造比是衡量鍛造過程中金屬變形程度的指標,一般來說,鍛造比在 3 - 5 之間為宜。鍛造比過小,金屬內部的疏松、氣孔等缺陷不能充分壓實,組織細化效果不明顯,會影響齒輪的綜合性能;鍛造比過大,可能導致金屬纖維組織過度扭曲,產生各向異性,也會降低齒輪的性能。
鍛造操作規范:遵循正確的鍛造操作步驟和規范,采用合適的鍛造設備和工具。在鍛造過程中,要保證坯料均勻受力,避免局部變形過大。對于大型齒輪或形狀復雜的齒輪,可采用多步鍛造工藝,逐步完成齒輪的成型,確保齒輪的齒形、齒向等精度要求。同時,要注意控制鍛造速度和鍛造力,避免因鍛造速度過快或鍛造力過大而導致模具損壞或齒輪產生缺陷。
冷卻方式選擇:鍛造后的冷卻方式對齒輪的組織和性能也有重要影響。根據齒輪的材料和后續加工要求,選擇合適的冷卻方式,如空冷、風冷、油冷、水冷等。一般來說,對于中碳鋼和中碳合金鋼齒輪,常采用空冷或風冷,以獲得均勻的組織和較好的力學性能;對于一些要求較高的齒輪,可能需要采用等溫淬火、分級淬火等特殊的冷卻工藝,以控制齒輪的變形和提高其綜合性能。
設備與模具
設備維護與調試:定期對鍛造設備進行維護保養,檢查設備的各項性能指標,確保設備運行穩定可靠。在鍛造前,要對設備進行調試,調整好鍛造參數,如鍛造力、行程、速度等,使其符合工藝要求。同時,要檢查設備的安全防護裝置是否齊全有效,確保操作人員的安全。
模具設計與制造:設計合理的鍛造模具是保證齒輪鍛造質量的關鍵。模具的結構應根據齒輪的形狀、尺寸和鍛造工藝來確定,要保證模具具有足夠的強度、剛度和耐磨性。模具的加工精度要滿足齒輪的精度要求,特別是齒形部分的加工精度,直接影響齒輪的齒形精度和表面質量。在模具制造過程中,要嚴格控制加工工藝和質量,采用合適的材料和熱處理工藝,提高模具的使用壽命。
模具使用與維護:在使用模具前,要對模具進行預熱,防止因模具溫度過低而導致鍛件產生裂紋或模具過早損壞。在鍛造過程中,要及時對模具進行潤滑和冷卻,減少模具與坯料之間的摩擦,降低模具溫度,提高模具的使用壽命。同時,要定期對模具進行檢查和維修,及時發現和處理模具的磨損、裂紋等問題,保證模具的精度和性能。
質量檢測
外觀檢查:鍛造后的齒輪要進行外觀檢查,主要檢查齒輪表面是否有裂紋、折疊、毛刺、缺肉等缺陷。對于表面質量要求較高的齒輪,可采用光學顯微鏡、電子顯微鏡等手段進行微觀檢查,確保表面質量符合要求。
尺寸精度測量:使用量具對齒輪的各項尺寸進行測量,如齒頂圓直徑、齒根圓直徑、分度圓直徑、齒寬、模數、齒數等,確保尺寸偏差在設計要求的公差范圍內。對于精度要求較高的齒輪,可采用三坐標測量儀等精密測量設備進行測量,以保證測量結果的準確性。
內部質量檢測:采用超聲波檢測、磁粉檢測、射線檢測等無損檢測方法,檢查齒輪內部是否存在裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。對于一些重要的齒輪,還可進行金相分析,檢查齒輪的金相組織是否符合要求,如晶粒大小、珠光體含量、滲碳層深度等,以評估齒輪的力學性能和質量穩定性。