图5 冷挤压件图
⑵毛坯尺寸。
1)毛坯体积：根据挤压前后体积相等原理，即V毛坯=V挤压件，由冷挤压件图的3D数模计算出V挤压件=57911.564mm3，所以V毛坯=57911.564mm3。
2)毛坯尺寸：查成品的齿顶圆外径要求Φ44.1mm（公差：-0.2～0mm），基于低成本开发，省材料，毛坯外径取下限Φ44.05mm（公差：-0.2～0mm），毛坯面积F0=1523.989mm2，毛坯高度H=V毛坯/F0=38mm，考虑到下料采用锯床，所以毛坯高度确定为38mm（公差：-0.1～ 0.1mm），毛坯尺寸见图6。
图6 毛坯图
3)变形量：根据毛坯外径，计算出毛坯面积F0=1523.989mm2，由挤压件3D 数模算出齿形截面积F1=1270.165mm2，则该链轮的挤压变形量为εF=(F0-F1)/F0×100%=16.66%。
4)挤压力：P=C×p×F，式中C 是安全余量，在1.2～1.3 之间；p 是材料的单位挤压力；F 为凸模投影面积。安全余量取1.2，则P=1426.5kN。
⑶工艺设计。
1)成形工序：上面我们选定了正挤压一次成形方案，通过DeForm 软件模拟冷挤压过程，见图7，从图中可得出最大挤压力1032.036kN，小于1426.5kN，满足挤压力要求。而且材料齿形填充良好，满足图纸齿形轮廓要求。
图7 DeForm 挤压过程
2)辅助工序：考虑到齿形需要一次成形，后续不再机加工，所以需要增加五道辅助工序，分别是球化退火、抛丸、磨外圆、车倒角、磷皂化。
⑷工艺方案。
1)材料：该零件的材料为20CrMo。
2)设备：根据前面计算的挤压力1426.5kN，算下安全余量，选择200t 的液压压机。
3)工艺流程：该零件采用一次正挤压成形，结合辅助工序，初步确定成形阶段的冷挤压工艺流程如图8 所示。
图8 冷挤压生产流程
生产验证曲轴链轮加工工艺
前述成形工序只是完成了曲轴链轮的齿面轮廓，根据零件图，后续还需要增加适当的加工和热处理工艺，才能符合图纸要求。规划的后续加工工艺如图9所示。
