齿圈锻件图纸设计要点总结

齿圈锻件图纸设计需兼顾锻造工艺性、齿形精度及后续加工要求，以下是关键要点总结：

1. 核心要素标注

① 基本尺寸与公差

径向尺寸

外径（OD）、内径（ID）、齿顶圆直径、齿根圆直径，公差按GB/T 10095-2008（如齿圈外径IT7-IT8级）。

齿形参数：模数（m）、齿数（z）、压力角（20°）、螺旋角（β）需明确标注，未淬火齿坯留磨量（0.3-0.5mm）。

轴向尺寸

齿宽（标注对称度公差）、端面跳动（≤0.05mm/m），凸台/止口配合尺寸（如H7/h6）。

② 基准体系

双基准原则：

径向基准：以内孔或外圆为基准（标注圆度≤0.02mm）。

轴向基准：以端面或齿宽中心面为基准（标注垂直度≤0.03mm）。

2. 锻造工艺性设计

① 分模与余量

分模线位置：优先选择齿顶圆平面或端面，避免通过齿槽（防止飞边影响齿形）。

加工余量：

齿部单边余量2-3mm（粗铣后留磨量），非齿部余量1.5-2mm。

黑皮面标注：非配合面注明“锻件表面保留”。

② 结构优化

腹板设计：

齿圈高度（H）与壁厚（T）比≤5:1，避免锻造折叠（如H=100mm时，T≥20mm）。

减轻孔需标注过渡圆角（R≥5mm）和拔模斜度（3°-5°）。

齿形预成形：

粗锻齿形需标注“齿廓参考线”，齿顶留冲压连皮（厚度2-4mm）。

3. 检测与质量控制

① 齿形检测

样板控制：标注齿形样板检查区域（至少均布4个齿）。

热处理变形补偿：淬火前齿形公差放宽30%（如齿向公差从0.02mm放宽至0.026mm）。

② 无损检测

UT/MT检测：

齿根圆角区100%超声波检测（缺陷≤Φ1.6mm），磁粉检测齿面（按JB/T 6061-2007）。

硬度测试点：标注齿顶、齿根、心部3处硬度范围（如HRC 58-62）。

4. 特殊要求

① 材料与热处理

材料牌号：如20CrMnTi（渗碳淬火）、42CrMo（调质+高频淬火），注明锻造比≥4:1。

热处理工艺：

渗碳层深度（如1.2-1.5mm）、淬火后回火温度（180-200℃）。

② 装配与标记

定位标记：键槽或销孔旁标注“装配基准”符号。

动平衡要求：高速齿圈标注动平衡等级（如G6.3级，残余不平衡量≤5g·mm/kg）。

5. 图纸规范化

① 视图与标注

必含视图：

主视图（全剖或半剖）+ 齿形局部放大图（标注渐开线参数）。

端面视图（显示均布孔/槽位置）。

参数表：附加齿形参数表（模数、变位系数、公法线长度等）。

② 技术说明

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1. 未注锻造圆角R5，拔模斜度5°。  

2. 齿部淬火硬度HRC58-62，心部HRC30-35。  

3. 终检需全齿圈三坐标检测（齿距累积误差≤0.05mm）。  

常见设计误区

齿根圆角过小：易导致锻造裂纹（建议R≥0.4m，m为模数）。

余量分配不均：齿顶与齿根余量差异大导致加工后硬度层不均。

基准冲突：径向基准与轴向基准未分离，导致检测误差。

通过以上要点，可确保齿圈锻件图纸满足锻造可行性、齿形精度及热处理工艺要求，减少后续齿形修整或报废风险。建议结合齿轮专用软件（如KISSsoft）进行齿形应力校核。

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