采用紫铜毛坯制成带 25mm分流孔的毛坯，对成形过程进行工艺试验，毛坯表面采用动物油脂润滑，当工作载荷达到2800kN时得到了如图5所示的齿轮样件。
图5 孔径为f25mm的样件 样件中心孔刚好闭合；齿形填充情况具有采用普通强制浮动凹模进行精锻成形的典型特征，齿轮毛坯的下角部充填非常完全，而且在凹模的强制带动下还形成了很大的毛刺；中部填充也较好，但边角部稍圆浑；齿坯的上角部圆角较大。
上述特征和数值模拟结果吻合，说明数值模拟的结果比较可靠。
3.2 浮动凹模可调模具成形
采用浮动凹模时，由于摩擦力的作用，齿坯充填不均匀，一边充填作用则较好；而另一边充填作用较弱。因此可以使浮动凹模在整个精锻过程中是可调的，开始时先下移，到一定程度后再上移，使齿坯的上下角部齿形都有机会得到良好的充填。而且由于齿形充填均匀，将导致成形载荷的降低，减少无用功。
模具结构如图6示，材料为15钢（冷态），工作速度为2mm/s，摩擦因子为0.3。毛坯仍采用带 25分流方案，模拟其成形过程。当工作载荷为5691kN、行程为15mm时得到填充完好的工件。
图6 试验模具简图 从图7可以看出，整条曲线只在打靠阶段才陡升，上升趋势较平缓。齿轮成形载荷也有所降低，比强制浮动凹模结构的成形载荷约降低12.8％。
图7 力-行程曲线 试验条件如2.1节所述，但采用凹模运动方式可调，先下移8.6mm，再上移0.6mm，加载至2800kN获得的紫铜齿轮件如图8。
图8 工艺试验得到的齿轮样件 从齿轮样件可以看出：整个齿轮齿形填充非常完好。而采用单纯浮动凹模，在2800kN时，都无法得到如此清晰的齿轮件（见图5）,上角部齿形远未充满。
4 结 论
1）选择适当的分流孔尺寸可以降低成形载荷，但作用不很明显，载荷比实心毛坯降低约2％左右。
2）采用浮动凹模浮动模式可调的齿轮精锻法，齿形的充填过程比较均匀，因而能在较低载荷下获得充填完全的齿轮，不失为一种较好的齿轮精锻方法。
参考文献
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