[發(fā)明專利]汽車后橋從動齒輪鍛件的整形方法及模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910273260.5
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101716632A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱春東
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D3/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能對擴孔后的汽車后橋從動齒輪坯件進(jìn)行整形的方法和模具，能消除通過擴孔機擴孔后的坯件的表面凹坑，并能有效提高坯件的圓度和平整度。

背景技術(shù)

汽車后橋從動齒輪是汽車后橋主減速箱傳遞動力的關(guān)鍵零件之一，見圖1，其鍛件為環(huán)形鍛件。目前，主要生產(chǎn)過程為：鐓粗→沖孔→沖連皮→壓平→擴孔，擴孔后的鍛件存在的缺陷有：(1)端面上存在凹坑；(2)橢圓度較大(≥1mm)；(3)扭曲變形。因此，鍛件設(shè)計的單邊加工余量為2.5～4mm，材料消耗較大。

為了提高材料利用率，目前采取的方法有：(1)擴孔后利用壓力機對其進(jìn)行整形；(2)利用擺輾機進(jìn)行整形。第1種方法整形所需設(shè)備噸位大(2000噸以上壓力機)，設(shè)備造價高，而且，不能有效消除鍛件橢圓度；第2種方法整形為金屬局部累積變形，所需設(shè)備噸位為第1種的1/5～1/15，能有效地消除擴孔后坯件存在的缺陷，但是，擺輾力為偏心載荷，要求設(shè)備能承受偏心載荷，對設(shè)備結(jié)構(gòu)要求高，設(shè)備造價高，而且，擺輾整形是熱整形(坯件溫度在900℃以上)，擺動球形鏈壽命較低，設(shè)備維修保養(yǎng)費用較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種對稱雙輥軋制整形擴孔后的汽車后橋從動齒輪鍛件整形方法和模具，該方法能夠有效地消除坯件存在的缺陷，所需設(shè)備荷載小；該模具結(jié)構(gòu)簡單，容易制作。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的汽車后橋從動齒輪鍛件整形方法是采用包括以下步驟的方法：

(1)制備從動齒輪鍛件的半成品：

經(jīng)過鐓粗、沖孔、沖連皮、壓平和擴孔工藝過程制造擴擴件，所制擴孔件為從動齒輪鍛件的半成品，該擴孔件的外錐度不變，內(nèi)錐錐度為0，外圓直徑在從動齒輪鍛件的基礎(chǔ)上減少4mm，內(nèi)圓直徑在從動齒輪鍛件的基礎(chǔ)上增加1mm，在保持體積相等的原則下，計算出高度尺寸；

(2)將所制造的擴孔件放入整形模具型腔中，該模具中的凸模外圓尺寸與形狀與從動齒輪鍛件的內(nèi)圓尺寸與形狀相同，利用模具的凸模定位，即將擴孔件的內(nèi)孔套在凸模的外圓上；

(3)從動齒輪鍛件的整形：整形模具的凹模由浮動模和一對軋輥所形成的封閉型腔所組成，一對軋輥在主軸的帶動下繞主軸軸心線1旋轉(zhuǎn)，此為公轉(zhuǎn)；在被整形件和浮動模的磨擦力的作用下，軋輥又繞軋輥軸心線自轉(zhuǎn)，既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)對金屬進(jìn)行軋制變形的同時與浮動模形成封閉型腔，隨著滑塊向上移動，擴孔件變薄充滿浮動模內(nèi)圈和凸模外圈，完成對擴孔件的整形。

經(jīng)過上述步驟，完成汽車后橋從動齒輪鍛件的成整形。

本發(fā)明提供的實現(xiàn)上述方法的整形模具，包括凹模、凸模和缷料圈。

凹模的結(jié)構(gòu)為：由浮動模和一對左右對稱分布的軋輥組成。

兩個軋輥以主軸軸心線為對稱軸，軋輥軸心線與主軸軸心線同在1個平面，兩個軋輥軸心線之間的夾角為90°；每個軋輥的錐頂角為90°，并且頂部加工有凸模六方臺，此六方臺既作為保證軋輥軸心線與軋輥軸軸心線同心之用，又作為防止軋輥軸與軋輥之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。

浮動模底部安裝有蝶簧，彈性力變化范圍為0至300kN，此彈性力保證在整形的過程中浮動模與軋輥形成封閉型腔，此型腔形狀與尺寸與從動輪鍛件的上平面、背錐面及外圓柱的幾何形狀與尺寸一致，在浮動模上加工有浮動模六方臺，此六方臺既保證浮動模對中心，又防止浮動模隨軋輥轉(zhuǎn)動。

凸模的結(jié)構(gòu)是：其上半部分形狀及尺寸與從動輪鍛件內(nèi)圓形狀及尺寸一致，中間部分為一圓柱形，其直徑為從動輪鍛件內(nèi)孔最大直徑，下部分為凸模六方臺，此六方臺保證凸模對中心，還防止凸模轉(zhuǎn)動。

在凸模和浮動模之間安裝有缷料圈。

缷料圈結(jié)構(gòu)：為一環(huán)形件，內(nèi)圈是圓形，其尺寸與凸模圓柱體直徑尺寸相配，保證可沿圓柱體滑動；外圈由三部分組成，上端面形狀及尺寸與從動輪鍛件下端面形狀及尺寸一致，中間部分為一圓柱形，直徑為從動輪鍛件，并與浮動模內(nèi)圈直徑相配合，保證可在浮動模內(nèi)圈中上下滑動，下部為一浮動模六方形臺，此六方臺高比頂料高度高出5至10mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點：

其一.本方法利用局部軸向軋制累積變形法及模具，對擴孔件實行軸向軋制整形，因此，能夠有效地消除擴孔件存在的缺陷。

其二.由于能夠有效地消除擴孔件存在的缺陷，因此，能夠有效地對汽車后橋從動齒輪鍛件進(jìn)行整形。

其三.在消除鍛件存在的缺陷過程中，由于是局部累積變形，因此，所需要的設(shè)備荷載小。而且由于軋制力對稱分布，不存在偏心載荷，因此所需要的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，并且沒有球形鏈，使用壽命長。