以45鋼環(huán)形鍛件齒圈自由鍛造為例說明其鍛造工藝（見圖）。

該齒圈孔徑大，采用芯軸擴(kuò)孔成形。鍛造環(huán)形鍛件齒圈所用的工具有沖頭、漏盤、擴(kuò)孔芯軸和馬架等。為了減少?zèng)_孔時(shí)坯料走樣，沖孔直徑d應(yīng)是沖孔前鍛坯直徑D0的1/5-1/3,坯料直徑％的大小可根據(jù)體積不變定律，由鍛件質(zhì)量34kg和沖孔前鍛坯髙度Ht≈70mm計(jì)算得到，D0約為φ290mm。沖孔直徑d1可選為60-90mm。另有直徑φ400mm的沖頭一個(gè)，孔徑φ90-φ5OOmm、高度60-70mm的漏盤一個(gè)，用以對齒圈進(jìn)行胎模整形。

環(huán)形鍛件擴(kuò)孔用的一組芯軸中，第一次擴(kuò)孔（首擴(kuò)）芯軸的直徑應(yīng)略小于沖孔直徑。最后擴(kuò)孔（終擴(kuò)）芯軸的直徑約為φ300-φ350mm，用以對鍛件整形，使終擴(kuò)后的齒圈孔壁平整光滑，孔形圓正。選用漏盤的孔徑和高度應(yīng)適宜，能與所選的沖頭相配合。

鐓粗時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形鍛件坯料，使端面與軸線始終保持垂直。發(fā)現(xiàn)歪斜，立即矯正。鐓粗后的坯料高度應(yīng)等于或略小于鍛件高度，約為70mm。沖孔時(shí)坯料的高度雖會(huì)降低，但在以后的芯軸擴(kuò)孔時(shí)坯料高度會(huì)有所增加。

沖孔時(shí)，沖頭要對準(zhǔn)坯料中心，沖頭軸線要垂直。環(huán)形鍛件坯料放在砧中心，按沖孔操作要點(diǎn)進(jìn)行，防止沖孔偏心。

環(huán)形鍛件擴(kuò)孔時(shí)，在首擴(kuò)和終擴(kuò)之間須及時(shí)更換芯軸。否則由于芯軸直徑過小，不但會(huì)使坯料的轉(zhuǎn)動(dòng)送進(jìn)操作困難，而且容易造成環(huán)形鍛件的孔壁厚度不均勻和內(nèi)壁凹凸不平。在每次更換芯軸前，要平整鍛坯端面，并使鍛坯髙度保持在70mm左右。環(huán)形鍛件擴(kuò)孔操作時(shí)，坯料的轉(zhuǎn)動(dòng)送進(jìn)要均運(yùn)，送進(jìn)量不能太大，也不能太小，坯料兩端面應(yīng)與芯軸垂直。當(dāng)鍛坯孔徑接近齒圈孔徑（φ400mm）時(shí)，應(yīng)使用終擴(kuò)芯軸進(jìn)行整形擴(kuò)孔。

環(huán)形鍛件鍛件整形有如圖所示的三種方法。

1）芯軸整形見圖。可用整形芯軸，整形時(shí)應(yīng)輕擊坯料, 適當(dāng)減小轉(zhuǎn)動(dòng)送進(jìn)量，并及時(shí)測量孔徑。要在幾個(gè)方向上依次測量，以便發(fā)現(xiàn)孔徑圓度超差后立即矯正。只要操作正確，芯軸整形后可得到外圓和內(nèi)孔比較圓正光潔、壁厚比較均勻的鍛件。芯軸整形擴(kuò)孔是保證環(huán)形鍛件質(zhì)量的關(guān)鍵工序，應(yīng)特別注意擴(kuò)孔操作要點(diǎn)。

2）沖頭整形見圖。適用于孔徑較小的環(huán)形鍛件。

3）胎模整形（見圖）所用的工具簡單，環(huán)形鍛件鍛件的精度及生產(chǎn)率大大提高，主要用于批量鍛件的生產(chǎn)。由于整形用的墊環(huán)和沖頭可由鍛工自己制造，所以在小批量生產(chǎn)中也常應(yīng)用。

環(huán)形鍛件整形后，端面尚須平整一下。如果整形后齒圈的外徑和內(nèi)孔 略小于公稱尺寸，則在平砧上平整端面時(shí)可采用局部平整法，見圖此法可同時(shí)增大環(huán)形鍛件的內(nèi)徑和外徑尺寸，即增大齒圈的圓周長度。如果整形后齒圈的外徑和孔徑都符合鍛件尺寸要求，則采用整體平整法，見圖。此法增大鍛件的圓周長度很小。

環(huán)形鍛件加熱時(shí)坯料不經(jīng)常翻動(dòng)，保溫時(shí)沒有將坯料內(nèi)外熱透，都會(huì)造成沖孔偏心和擴(kuò)孔時(shí)壁厚不勻。加熱溫度過髙或在高溫階段保溫時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致坯料脫碳和晶粒長大，力學(xué)性能降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋 而報(bào)廢。落料尺寸不準(zhǔn)確，會(huì)造成鍛件尺寸不準(zhǔn)確。尤其是落料尺寸過小，會(huì)導(dǎo)致鍛件R寸不足而報(bào)廢。鍛件整形的好壞和操作技術(shù)的高低，對鍛件的外觀質(zhì)量影響很大。用胎模成形的鍛件質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，應(yīng)盡可能采用。由于鍛件直徑大，且在800℃左右終鍛，所以測量齒圈的徑向尺寸時(shí)，應(yīng)加上1%的冷縮率，即平整后的鍛件外徑為 ?M95mm,內(nèi)徑為(HOeimn,高度為70mm。這樣，鍛件冷卻后的尺寸 才會(huì)符合公差要求。完工后的鍛件，采用空冷或堆冷。

2.沖頭擴(kuò)孔

圖中所示的軸承擋鍛件也屬環(huán)類鍛件，孔徑不大，孔壁較厚。批量生產(chǎn)時(shí)，可采用胎模內(nèi)用沖頭沖孔擴(kuò)孔成形。由于鍛件的外形、 內(nèi)孔和高度全由胎模和沖頭保證，鍛造生產(chǎn)率較高。

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