齿轮冷锻成形在汽车齿形零件制造中的应用齿轮冷锻成形在汽车齿形零件制造中的应用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4），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。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。花键冷锻成形是齿轮正挤压成形的一个特例。渐开线花键的成形相当于挤压一个较长的正齿轮，矩形花键的挤压与渐开线花键的挤压相似。从另一方面考虑，小模数正齿轮可采用分割渐开线花键轴的方法来得到（图5）。从70年代起，国内外汽车起动齿轮绝大部分用冷锻方法生产(1)（2）。本公司用冷挤压工艺生产摩托车花键轴，并用分割渐开线花键轴的方法生产小模数正齿轮。小齿轮每月产量达数万件，精度可达（DIN）7.5级，主要用于轿车起动电机行星减速系统。汽车起动齿轮成形原理70年代冷锻和闭塞锻造技术得到突破和发展后，伞齿轮的锻造精度得到较大提高，已能满足当代轿车工业的要求。目前，汽车工业发达国家的轿车、轻型车和微型车的行星齿轮、半轴齿轮（差速器齿轮总成）等直齿伞齿轮已广泛采用冷锻和闭塞冷锻工艺生产，螺伞齿轮的精密锻造也在开发中。我国江苏省飞船齿轮股份有限公司和太平洋精密锻造公司等引进国外先进的专用冷锻压力机，并引进国外伞齿轮闭塞冷锻成形技术或冷摆辗技术,，完成了轿车、轻型车行星齿轮和半轴齿轮的开发。精锻齿轮产品已得到多个汽车厂的认可并投入了批量生产。伞齿轮闭塞冷锻成形原理见图（8）。通常，伞齿轮的切削成形往往采用刨齿机等作展成加工，而伞齿轮精锻成形模的成形电极可用数控加工和展成加工二种方法制造。二种不同方法加工出的齿轮相互啮合时有可能会有接触面不好的负面影响，因而，精锻伞齿轮推荐成对使用。闭塞冷锻成形的齿形精度可满足一般汽车的使用要求。对精度有较高要求时，在齿轮闭塞成形后进行等温退火，再在精密成形模具作一次冷精整，可稳定地获得DIN7级的齿形成形精度。由于冷精整变形量小，并为了提高齿面质量，齿坯精整前用少量稀油喷雾润滑，无须作磷、皂化处理。由于齿坯进行了等温退火，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，最终达到热处理后精度不致于降低的目的。4．汽车齿轮的分流锻造园柱齿轮的成形工艺还有闭式冷镦锻成形等（图9）。由于齿轮冷镦锻成形时在齿顶的尖角部金属流动条件不好，单用加大锻造力的方法不能有效地改善齿尖部的充填效果。而加大锻造力的负面效应是使模具寿命大幅度下降。锻造应力的加大还使模具弹性变形增加，最终使锻件的齿形精度下降。由于闭模锻造的特点，当齿坯的下料精度较低时，毛坯体积少量超标就会引起锻造应力的急剧上升，最终造成模具的破损失效。80年代以来，国内外精密锻造专家开始将分流锻造理论应用于正齿轮和螺旋齿轮的冷锻成形（4）（5）（6）。分流锻造的主要原理是在毛坯或模具的成形部分建立一个材料的分流腔或分流通道(图10)。锻造过程中，材料在充满型腔的同时，部分材料流向分流腔或分流通道。分流腔或分流通道能容纳少量体积超标的材料，而不致于造成锻造应力急剧增加的后果。更主要的是，通过对分流路径的合理设计，使锻造过程中金属的流动有利于齿形尖角处的充填，从而可在较小的成形应力下得到充满程度较好的齿形。分流锻造技术的应用，使较高精度齿轮的少、无切削加工迅速达到了产业化规模。本公司于2000年从日本Nichidai公司引进齿轮分流锻造工艺技术和模具技术，开发富康轿车手动变速箱倒挡齿轮零件（图11）。该齿轮的成形原理见（图12），产品冷锻工艺过程见（图13）。由于倒挡齿轮的齿面有一定的锥度要求，因此，齿形成形后要对齿面进行一次锥度整形。该齿轮成形和整形工序在日本小松L1C—6300KN冷锻压力机上完成。试制的倒挡齿轮的齿形和齿向精度见表1—表3。通过倒挡齿轮的分流锻造试验，我们认识到分流路径的设计是齿轮分流锻造