[發明專利]內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵塑性精密成形工藝及裝置

無效

• 申請號: 200910066368.7
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101712062A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 孟令先;宋學進;劉忠明;張志宏;張和平;張元國
• 申請（專利權）人: 鄭州機械研究所
• 主分類號: B21D53/28
• 分類號: B21D53/28;B21D53/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

技術領域

本發明涉及金屬材料的塑性精密成形技術，具體是一種內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵塑性精密成形工藝及裝置，適用于大批量的扁平內斜齒輪及螺旋漸開線內花鍵類零件的塑性精密成形。

背景技術

目前，扁平類內斜齒輪及螺旋漸開線內花鍵零件，通常采用機械切屑加工工藝加工，存在著刀具壽命低、成本高，產品的尺寸同一性不好，生產效率低，材料利用率低等問題。隨著汽托工業的迅猛發展，傳統的機械切屑加工方法已無法滿足愈來愈大批量生產的需求。

發明目的

本發明的目的正是針對上述現有工藝中所存在的不足之處而提供一種用于內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵塑性精密成形的工藝及裝置。

本發明的研究機理是：根據力學分析，內斜齒輪及螺旋漸開線內花鍵零件塑性精密成形時，必須有徑向力與摩擦阻力相平衡，即旋轉裝置——要么凸模轉動，要么凹模轉動，或者毛坯轉動，如此該成形裝置就比較復雜。鑒于此，綜合考慮多種因素如模具的結構形狀，制做的難易程度、使用壽命等，設計一套內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵塑性精密成形裝置。該裝置的獨特之處在于把成形凸模做成分體組合式，齒形芯軸是活動的，凹模固定，零件毛坯則處于自由狀態，舍棄了傳統的、復雜的旋轉裝置和頂出裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：本發明的內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵塑性精密成形工藝，包括以下步驟：

a、下料；

b、軟化退火處理；

c、制坯：去除坯料表面氧化皮后按要求制備毛坯；

d、潤滑：采用高分子潤滑劑將毛坯潤滑；

e、精密成形：在塑性精密成形裝置上成形內斜齒或螺旋漸開線內花鍵；

f、成品。

本發明中采用的“FM-3水基高分子潤滑劑”，是河南省開封市康潔洗滌助劑有限公司根據鄭州機械研究所的要求而配方生產的、用于成形內斜齒或螺旋漸開線內花鍵的高分子潤滑劑。該潤滑劑無污染，無毒害，操作便利，可以完全取代傳統的磷化皂化潤滑，可以有效減小精密成形時的摩擦力，可以達到零排放，工藝質量易控制，成形制品表面光潔度好。【現在市面上有多種可用于冷擠壓的潤滑劑，如廣漢市恒潤化工有限責任公司生產的“HR-35A水溶性冷擠壓潤滑劑”，四川南溪高分子化工廠生產的“H-4型水基高分子潤滑劑”，四川大學研制的“HST-1高分子潤滑劑”等都可用作黑色金屬的冷擠壓，但各廠家的潤滑劑又各有所長，需要經實踐驗證以確定采用何種潤滑劑更適宜于所成形的具體零件。】

所述成品為扁平內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵類零件。

其成形工藝過程為：采用高速帶鋸鋸切棒料，然后進行軟化退火處理，去除坯料表面氧化皮后按要求制備毛坯，采用FM-3高分子潤滑劑(該潤滑劑具有獨特性)將毛坯潤滑處理，最后在塑性精密成形裝置上成形內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵。成形內斜齒輪或螺旋漸開線內花鍵工件時，把模具裝配好，小心謹慎地將凸模與凹模調整對中，以便保證內斜齒件的尺寸精度。

本發明的塑性精密成形裝置，包括上、下模板和安裝在上、下模板之間的一套組合凸模、組合凹模和工件頂出部分，所述組合凸模包括：凸模、凸模套配合和上墊板通過凸模鎖緊螺母裝于固定在上模板底面上的凸模固定套內，斜齒形芯桿與凸模呈分體結構，斜齒形芯桿頂部加工有可放置滾珠的凹坑；所述組合凹模是由凹模、中凹模、中凹模套、凹模外套相互過盈配合組成；所述工件頂出部分包括頂出環、頂出塊和頂料桿。組合凹模與工件頂出部分通過凹模緊固圈固定在凹模筒內，墊塊、下墊板位于凹模筒內；底部墊塊位于下模板中，下墊板、墊塊和底部墊塊由上至下依次設置且均加工有中心孔，其中心孔軸線與整個模具中軸線重合，頂料桿、頂出塊、頂出環依次安裝在該中心孔內。

在本發明的裝置中，斜齒形芯桿是單獨設置、自由活動的，使用時可先穿入制備好的毛坯內孔中，成形結束時可以從工件中自由脫開。

其操作程序是：先將凸模18與凸模套17間隙配合，然后與上墊板19一起裝入21內，通過旋緊凸模鎖緊螺母21將凸模安裝在固定于上模板16底面上的凸模固定套20內；將小凹模12以一定的壓合量壓入中凹模4內，然后再與中凹模套3壓配合，最后再與凹模外套2壓配合，構成組合凹模；將底部墊塊9放入下模板8內，將墊塊7、下墊板11先后放入凹模筒10內；將頂料桿6、頂出塊5、頂出環23先后放入墊塊孔內；將組合凹模放入凹模筒10中，最后用凹模緊固圈1將整個凹模固定在凹模筒10上，凹模筒10固定在下模板8上。