[發明專利]異型齒星形零件鍛造方法及其專用模具

無效

• 申請號: 201410241000.0
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN103990750A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 張洪磊
• 申請（專利權）人: 張洪磊
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J13/02;B21J13/14
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙) 33215
• 代理人: 潘浙軍

技術領域

????本發明涉及異形齒星形零件的加工方法，具體為異型齒星形零件鍛造方法及其專用模具。

背景技術

異型齒星形零件作為機械特殊運動機構里的重要零件之一，在汽車、電子、船舶等機械行業中廣泛使用，它具有不可替代的傳動特點，如圖1所示為其中一種比較典型的異形齒星形零件。

以上異型齒星形零件周邊上的齒頂11′、齒底12′的形狀和相對方向不定，這樣的結構特性使得目前大部分異型齒星形零件加工以機械切削加工為主，不但耗時多、效率低下、材料浪費多，同時切削加工會使金屬纖維組織被切斷、不連續，導致加工出的異型齒星形零件機械性能較低。

而采用鍛打模具鍛打出的毛坯能夠彌補機械切削加工的不足，但單靠鍛打加工存在很大困難，鍛打完成后的毛坯脫模也是一大難題。目前此類異型齒星形零件鍛打成型主要采用軸向擠壓成型法，其整個工藝流程依序分為預鍛件下料1′、加熱鐓粗2′、預鍛成型3′、沖孔4′、進行周邊異形齒的機械切削加工5′，其工藝流程如圖2所示。在這種鍛打加工過程中，預鍛成型3′鍛打獲得的預鍛坯31′并沒有齒輪廓，周邊的異形齒還是需要機械切削加工，機械切削加工余量相對還是比較大，且齒部加工后金屬流線斷裂，嚴重影響產品機械性能和使用壽命。

發明內容

針對上述問題，本發明設計了一種異型齒星形零件鍛造方法，該鍛造方法降低了鍛打次數，減少產品后續機械切削加工工序和余量，降低了制造成本，使毛坯在三向壓應力狀態下直接形成帶異型齒的毛坯，使鍛件的流線和密實度得到進一步的提升，可有效提升成品異型齒星形零件的機械性能和使用壽命。

本發明第二個目的提供了一種所述鍛造方法的專用模具。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種異型齒星形零件鍛造方法，其特征在于：包括有以下步驟：

第一步、計算留出加工余量的星形零件毛坯件的體積，并依據此體積確定鍛件毛坯料的體積；

第二步、按確定的體積下料獲得鍛件毛坯料，并將其加熱至鍛造溫度；

第三步、將加熱后的鍛件毛坯料放進預鍛的帶異形齒的鍛打型腔內；

第四步、壓下上沖頭使鍛件毛坯料充滿鍛打型腔，形成中間盲孔外部是異形齒的星形零件，完成預鍛成型；

第五步、將獲得的預鍛件從鍛打型腔中取出并對其中間的盲孔進行沖孔。

一種所述異型齒星形零件鍛造方法的專用模具，其特征在于：主要包括上模、下模和墊板；所述上下模的軸向分布在一條直線上；所述上模分為上外模和上內模，上外模套在上內模外面，上外模和上內模由各自的動力源控制上下移動，上外模和上內模的上下移動互不影響；所述下模由若干個下模瓣組成，各下模瓣以圓周環繞方式分布在墊板上，每瓣下模瓣均連接一可帶動其沿徑向同步移動的動力源，各下模瓣內移到極限位置組合形成的鍛打型腔與異型齒星形零件的外形相吻合。

進一步的，上述各下模瓣外側上方設有一配合斜面，該配合斜面與上外模內孔底部設置的擠壓斜面配合對應。

進一步的，上述鍛打型腔的上下口圓柱面直徑大于鍛件毛坯料最大直徑不少于3mm。

進一步的，上述鍛打型腔的上下口圓柱面直徑與上內模下部直徑配合對應。

進一步的，上述墊板在上下模的軸向上安裝一脫模頂桿，頂桿的頂端面與墊板面在同一平面上，所述頂桿可在其動力源的帶動下可作上下伸縮動作。

進一步的，上述動力源為液壓油缸或氣缸或凸輪連桿機構或電機絲桿機構。

初始狀態下，上外模和上內模沒有下壓，各下模瓣處于分瓣狀態。

開始加工時，各下模瓣在各自動力源的帶動下沿徑向同步內移直到組合在一起形成鍛打型腔。之后將加熱后的鍛件毛坯料放到鍛打型腔內，鍛打型腔的上下口圓柱面支撐住毛坯料，使其不會產生傾斜現象。接著首先壓下上外模，使上外模的內孔底部的擠壓斜面配合下壓在各下模瓣外側上方的配合斜面上，使各下模瓣聚攏而緊密的閉合在一起；接著壓下上內模擠壓鍛打鍛件毛坯料，直到鍛件毛坯料充滿下模鍛打型腔，形成中間盲孔外部是異形齒的星形零件，完成預鍛毛坯的成型，之后依序復位上內模和上外模，卸除掉各下模瓣的閉合力，接著各下模瓣在動力源的作用下沿徑向同步外移進行分瓣開模，并由墊板中的頂桿把預鍛好的毛坯頂出并復位，完成整個預鍛毛坯過程。