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20CrMnTi齿轮坯冷锻,齿形充不满且结合面有折叠,球化退火和磷化皂化都查了还是找不到原因

随遇而安
随遇而安
2026/06/09 10:42

材料是20CrMnTi,做一款轿车变速箱的从动齿轮坯,采用冷挤压成形。现在遇到的问题是齿形两端充不满,中间结合面有明显的折叠痕迹,严重的话脱模后直接开裂。

目前排查了毛坯下料,锯床切的单重公差控制在±0.5g以内,应该没问题。球化退火硬度控制在140-155HB,磷化皂化层厚度也测了,大概在10-15μm。模具用的是GD钢,凹模内孔抛光到了Ra0.2,入模角120度。

现在把设备速度从60次/分降到40次/分,折叠稍微好一点点但还是存在。是不是中间这个分料面的尺寸设计小了?还是说材料本身的变形抗力在这个硬度下还是偏大?

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全部回复 (4)

金玉满堂
金玉满堂#1

20CrMnTi冷锻硬度155HB偏高了,一般冷锻这种带齿的要把球化硬度压到130-140HB以下。你入模角120度太大了,这种直齿轮坯冷挤压,入模角最好是90度到110度之间。另外你说的结合面折叠,十有八九是前期正挤压分料不均,金属流动速度差太大导致的。把毛坯的倒角改大一点,做个大C角或者R角,倒角面必须保证和轴线垂直,锯床切的断面如果不垂直,进模具一偏就会形成折叠源。

2026/06/09 13:26
hui88
hui88#2

你测的磷化皂化厚度10-15μm绝对有问题,正常冷锻磷化膜厚度就在5-10μm左右,超过10μm表面就开始起粉了,不但不起润滑作用反而会剥落卡在模具型腔里造成折叠或者拉伤。去重新测一下你的磷化液总酸度和游离酸度,处理槽温度是不是烧过头了。

2026/06/09 18:56
小魏
小魏#3

你那个凹模用的是整体式还是组合式预应力圈?入模口那块的圆角R给的是多少?

2026/06/10 10:20
xu_wei
xu_wei#4

我们厂做类似的齿轮坯,20CrMnTi直接放弃纯冷锻了,改温锻。820度左右出炉,石墨水冷却润滑,模具寿命和产品良率比冷锻好太多了,冷锻这种高合金渗碳钢废品率很难压到3%以下。

2026/06/14 11:38