齿轮转动系统是众多机电类产品的核心部件,而组成齿轮传动系统的每个部件质量将直接影响齿轮转动装置及整个机电产品的运行。齿轮轴套零件具有强度高、形状复杂等特点,其工作环境恶劣,需要承受极大的载荷压力。齿轮轴套零件温冷复合成形工艺相比于传统切屑加工工艺可降低成本、提高产品质量。本文系统分析了齿轮轴套零件的复合成形特性,重点研究该零件的成形工艺及工模具磨损情况,并针对齿轮轴套成形特性之一摩擦润滑,研究了一种新型润滑剂,全文研究内容具体阐述如下:(1)进行了齿轮轴套成形特性工艺的研究。本文研究的齿轮轴套零件材料选用45号钢,几何形状由法兰盘、台阶和齿形等部位组成。借助于DEFORM-3D软件进行数值模拟试验,分析了齿轮轴套零件在温冷复合成形过程中的金属流动性及各关键工艺参数对成形载荷的影响,并采用正交试验法得出了最佳的成形工艺参数组合。温镦成形:坯料温度为900℃,摩擦系数为0.16,模具预热温度为230℃,凸模运动速度为12mm/s;冷挤压成形:摩擦系数为0.08,凸模运动速度为12mm/s。(2)进行了齿轮轴套成形特性工模具摩擦磨损的实验研究。运用DEFORM-3D软件对齿轮轴套在温冷复合成形过程中的摩擦磨损情况进行了系统分析,通过数值模拟试验结果得出了成形凹模最大磨损深度产生区域与凹模高温分布区域具有较好的一致性,同时得出了关键工艺参数对凹模最大磨损深度的影响规律。(3)一种新型水基高分子润滑剂特性研究。结合国内外冷挤压润滑剂的理论研究,制备了以聚四氟乙烯、氮化硼及凹凸棒石为润滑物质的一种新型水基高分子润滑剂,并通过摩擦磨损试验、圆环镦粗测试试验、齿轮轴套零件挤齿试验及齿轮轴套齿形区域表面金相观察试验,与国内外常用润滑剂进行对比测试。测试结果表明,此新型冷挤水基高分子润滑剂的润滑效果比传统磷皂化处理好,摩擦系数在0.058左右,可运用于冷挤压成形的实际生产过程中,完全符合绿色制造的发展要求。