无切削制造鼓面斜齿轮
当前,正在追求变速器用齿轮的一次成型化。
什么是[一次成型]
冷锻成型后,即可使用的产品。加工时不产生切屑,也无须齿面的精加工(用研磨等方法提高精度)。
保护地球环境
与已有的切削工艺相比,实现了更高的材料利用率。抑制了矿物资源的浪费,使高效率的生产工程设计成为可能。
优越的动力传达性能
用冷锻一次成型的产品,比切削加工产品的金属疲劳强度高,并且表面光滑。
穿孔,齿型成型,鼓面成型,均可通过冷锻(一次成型化)来实现。
所有工序均可由冷锻来实现,实现了无切削。由此技术不会产生切屑,和切削加工产品相比较减少了35%的原材料使用量。同时,减少了对环境的压力。
用冷锻一次成型的产品,比较切削加工产品,其金属疲劳强度高,并且由于其表面光滑,使齿面不易发生疲劳(起屑)现象。
考虑到切削加工时需要滚齿机,剃齿机等各种特殊机械的组装工程,冷锻一次成型还可以实现对设备投资费用的削减。
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| 切料 | 第一工序 穿孔 | 第二工序 齿形状成型 | 第三工序 鼓面成型成形 |
不仅是生产成本,齿轮的强度以及齿面的表面性能均得以增强。

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|---|---|
| 切削齿轮 | 冷锻技术制造的齿轮車 |
塑性加工由于不切断材料的纤维流,所以韧性高。如图1所示,用冷锻技术加工可保持纤维流的完整性。
切削加工生产的齿轮,不仅切断了金属纤维流,同时降低了齿面光滑性。而且,无论如何切削工具都会在制品上留下切削痕迹。如图2所示,切削齿轮(左)可以看到从左上到右下方向留下的切削痕迹。而用冷锻技术制造的齿轮(右)则无此痕迹。
如图3所示,切削齿轮(左)在咬合时,切削痕迹会发生相互摩擦。齿面压力容易导致局部的金属疲劳(起屑)现象。另一方面,用冷锻技术制造的齿轮,表面平整光滑,由纵深2~5μm的细微点状凹部构成的平台表面。事实上,扩大了齿轮接触的面积,传达同样大小的动力时减小了局部的应力,防止了金属疲劳现象的发生,增强了其强度。

切削齿轮 冷锻技术制造的齿轮
図3 在各加工方法的牙齿方面的接触的情况
自由改变齿底的形状也有助于提高齿轮的强度。使用切削制法时,切削工具的形状与轨迹是固定的,齿底的形状不能自由改变。齿底的形状在防止应力集中的作用上,曲率半径应该尽量扩大。从这个观点上来讲,冷锻技术能充分地发挥其优越性。为解决金属纤维流和齿底形状这两个问题,在切削加工齿轮时必须对齿底部进行珠击处理产生压缩应力,以防止齿底疲劳崩溃。但使用冷锻技术,这个工序的成本可以完全削减。






