[發明專利]一種汽車用直齒圓柱齒輪的精密鍛造新工藝及模具

無效

• 申請號: 201310604590.4
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103567340A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 徐淑波;劉婷;李振東;景財年;趙忠魁;林曉娟
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種齒輪的精密鍛造新工藝及模具技術，用于汽車及精密機床的變速箱。

背景技術

在傳統的齒輪生產大多采用傳統的切削加工方法，材料利用率低，產品成本高。隨著市場對齒輪產品性能和成本要求的不斷提高,由于切削加工方法的高制造成本和底的加工效率，這使得人們把注意力轉到一些新的制造工藝。

汽車用直齒圓柱齒輪的精密鍛造新工藝及模具，以生產盡量接近齒輪最終形狀的產品，甚至完全提供成品齒輪零件為目標，不僅具有節材、節能、低成本等顯著優勢，而且可以提高齒輪的力學性能和加工性能。

在汽車用直齒圓柱齒輪的精密鍛造新工藝及模具中，采用溫擠壓—冷鍛復合精密鍛造方法制造接近齒輪零件形狀的精鍛件，較傳統的閉式精鍛、熱鍛和冷鍛等單一成形方法獲得的鍛件精度更高、成形載荷更小和實用性更高。在溫擠壓工藝中采用預鍛和終鍛兩步工藝，使直齒輪的成形工藝性得到提高，同時采用中心分流的工藝降低了鍛造載荷，提高了模具壽命。在冷鍛過程中通過浮動凹模法實現了汽車用直齒圓柱齒輪零件精密冷鍛整形。上述新工藝使汽車用直齒圓柱齒輪的精密鍛造有著更高的生產效率，獲得的零件的力學性能得到更大的提高，因此，直齒圓柱齒輪的精密鍛造新工藝及模具具有更加光明的使用價值與發展前景。

發明內容

在此處鍵入發明內容描述段落本發明專利的目的是：針對上述問題，降低汽車用直齒圓柱齒輪加工的高制造成本和底的加工效率。以溫擠壓—冷鍛復合精密鍛造方法制造接近零件形狀的毛坯，較傳統的成形技術減少了后工序的切削量，減少了材料能源的消耗。采用精鍛工藝生產齒輪，不僅具有節材、節能、低成本及高效率等顯著優勢，而且有助于在齒輪的內部形成致密、均勻的材料組織，沿齒形輪廓具有連續合理的金屬流線，形成表面加工硬化層及圓滑過渡的齒根，從而大大提高齒輪的耐磨損、抗腐蝕的能力及根部的彎曲強度，明顯改善齒輪的疲勞性能。

為了解決上述技術問題，本發明專利的技術方案是：本發明一種汽車用直齒圓柱齒輪的精密鍛造新工藝及模具，包括坯料的準備過程、溫擠壓預鍛過程、溫擠壓終鍛過程和精密冷鍛整形過程四個相應的階段。

坯料的準備過程主要包括鋼棒下料、材料軟化退火、噴丸表面處理工藝、水洗、磷化和造化工藝；溫擠壓預鍛過程主要包括帶有實現材料充滿齒腔的工藝，模具頂桿表面增加了凸臺，從而得到了上端凹入的預鍛件，這樣可實現溫擠壓終鍛時凹入部分分流；溫擠壓終鍛過程，材料向齒形部分填充的同時，向凹入的內腔填充。齒形充填完畢后，內腔尚未充滿或接近充滿，使材料在充填型腔的過程中始終有自由流動的余地，從而提高型腔填充性，降低變形阻力和加工載荷；精密冷鍛整形過程主要包括精密凈成形達到所要求的汽車用直齒圓柱齒輪零件的尺寸和形狀精度和力學性能。

采用此種方案，通過溫擠壓—冷鍛復合精密鍛造方法，該新工藝可以實現汽車用直齒圓柱齒輪的成形加工，成形模具使用壽命長，工作平穩。

作為本發明的一種改進，精密冷鍛整形過程采用浮動凹模法，此過程的鍛壓力比閉式模鍛所需壓力要小。

采用此種方案，有利于提高模具的使用壽命，變有害摩擦為有力成形條件，最終模具閉合時，能獲得所要求的汽車用直齒圓柱齒輪零件的尺寸、形狀精度和力學性能。

附圖說明：

下面是結合附圖和實施例對本發明的具體實施方案進行詳細地說明。

圖1為傳統汽車用直齒圓柱齒輪的加工示意圖；

圖2為本發明汽車用直齒圓柱齒輪的成形示意圖；?

圖3為本發明汽車用直齒圓柱齒輪的溫擠壓預鍛成形模具；

圖4為本發明汽車用直齒圓柱齒輪的溫擠壓終鍛成形模具；

圖5為本發明汽車用直齒圓柱齒輪的冷精整形模具中的浮動凹模裝置示意圖；

圖6為本發明汽車用直齒圓柱齒輪的冷精整形模具；

上述圖中的標記為：

圖3為汽車用直齒圓柱齒輪的溫擠壓預鍛成形模具的?1．上模座，2.凸模墊板，3.銷釘，4.凸模固定內六角落釘，5.凸模固定板，6.凸模，7、19.緊固螺釘，8.凹模，9.第一層壓套，10.第二層壓套，11.凹模壓板，12.齒形墊板，13.下凸臺，14.下模座，15.頂料墊塊，16.頂桿，17.上凸臺，18.導柱，20.導套。