齿轮毛坯锻打件成形的特点分析

　　对于带有辐条和轮缘的齿轮毛坯锻打件，在模锻过程中通常需要预锻，以便毛坯金属可以合理分布在最终锻造模腔中，并有利于填充模腔。毛坯形状和尺寸设计与最终锻件是否充满有直接关系。如果预制齿轮毛坯的外径很小，根据金属流动分析，很难填充齿轮边缘；如果毛坯外径较大，则高轮毂部分难以填充。在总结大量预锻设计实例的基础上，通过分析获得了齿轮毛坯锻件的金属流动特性，并设计了相应的预锻图。实际上，预锻件设计的实质是在掌握金属流动规律的基础上合理分配锻造特征的体积，即可以锻造出合格的最终锻件。

　　以齿轮毛坯锻件为例，分析了镦粗预锻成形时的金属流动特性。在模锻开始时，首先通过轮辐处的接触镦粗形成锻模和预制件的环形区域。预制件环形区域中的金属部分流向轮辋，而另一部分流向轮毂。随着锻造设备压下量的增加，从预锻环形区域转移到轮辋的金属体积将相应增加，轮辋锻打件的高度将增加，上模将与轮辋处的金属接触以进行镦粗成形。此时，预锻的直径将逐渐增大。当预锻的外径接触锻模腔的侧壁时，侧壁的阻力将增加，因为金属向外流动，侧壁对金属的阻力也将增加，变形部分中的金属被迫向内流动，以填充轮毂的腔。在整个成形过程中，预制件环形区域的金属部分流向轮辋部分，另一部分流向内径的轮毂部分，但流向轮辋的金属占主要部分。当金属接触锻模的腔壁时，其阻力相应增加，一些金属仍继续流向轮毂。如果此时辐条的厚度过小，则金属流动的阻力会增加，导致金属填充轮毂不足，导致轮毂填充不足的现象。此时，为了解决轮毂填充不足的缺陷，应增加预负锻设计，合理分配金属体积，以保障齿轮毛坯锻打件终端锻造的质量。