[發(fā)明專利]一種直齒錐齒輪的成型工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510020314.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104589005A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮文茂;鐘廣偉;王東;張婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川眾友機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23P15/14
• 分類號(hào): B23P15/14
• 代理公司: 合肥誠(chéng)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直齒錐齒輪的加工工藝。

背景技術(shù)

直齒錐齒輪主要應(yīng)用于汽車(chē)后橋齒輪箱、液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)、風(fēng)扇軸、車(chē)軸齒輪箱、牛頭刨床工作臺(tái)以及進(jìn)給機(jī)構(gòu)中。其形狀復(fù)雜、材料、尺寸精度、表面質(zhì)量和機(jī)械性能要求較高。為了提高材料利用率、機(jī)械性能和生產(chǎn)效率，國(guó)內(nèi)基本都采用鍛造方式生產(chǎn)齒輪鍛件，再機(jī)加工齒輪零件。

目前國(guó)內(nèi)加工方式主要分為冷鍛造和熱鍛造兩種。冷鍛造方式是將坯料先進(jìn)行退火軟化處理后車(chē)削掉表面氧化皮，再將坯料進(jìn)行磷皂化表面處理，使用液壓機(jī)利用鍛模將坯料鍛造成齒輪鍛件，其齒形與零件一致；再通過(guò)機(jī)加工內(nèi)孔、端面等成為產(chǎn)品零件。這種方法優(yōu)點(diǎn)是，齒輪鍛件表面質(zhì)量高，齒形精度好，缺點(diǎn)是前期坯料處理周期長(zhǎng)，表面處理要求高，加工成本大。鍛件成型力大需預(yù)成型，不適合大型齒輪鍛造。

而熱鍛造方式是將坯料放進(jìn)加熱爐內(nèi)加熱至800-900℃，在摩擦壓力機(jī)或螺旋壓力機(jī)下，利用鍛模將坯料鍛造成齒輪鍛件，齒形與零件保持一致，其余尺寸按照零件機(jī)加工成成品。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，坯料不需特別處理，鍛件所需成型力小，可鍛造大型齒輪。缺點(diǎn)是氧化皮嚴(yán)重，表面質(zhì)量差，齒輪精度低不適合鍛造精度要求高的齒輪。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種直齒錐齒輪的成型工藝，以提高錐齒輪的鍛造加工精度和加工效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種直齒錐齒輪的成型工藝，包括如下步驟：

1).齒模建模：包括粗鍛齒模和精整齒模建模，所述粗鍛齒模的分度圓弦齒厚略小于精整齒模，粗鍛齒模的齒全高大于精整齒模齒全高；且滿足：0.992粗鍛齒模單個(gè)齒形體積＝精整齒模單個(gè)齒形體積×1.008；

2).溫鍛塑性成型：將實(shí)心圓柱坯料加熱至鍛造溫度，利用粗鍛齒模和粗鍛背錐模以及頂沖，鍛造出齒輪粗鍛鍛件；

3).熱鍛切邊：利用切邊模，將齒輪粗鍛鍛件飛邊切除；

4).粗鍛件正火、表面吹砂及磷皂化處理；

5).冷精校塑性成型：利用精整齒模、精整背錐模和頂沖，擠壓粗鍛件，修整齒形，最終形成齒輪精鍛件。

優(yōu)選的，所述溫鍛塑性成型包括：a、鋸料、下料；b、制坯：坯料表皮磨削、倒角；c、加熱：將坯料讓進(jìn)中頻加熱爐加熱至820-850℃；d、熱擠壓：將加熱好的坯料放入模具內(nèi)，粗鍛齒模、粗鍛背錐模及頂沖對(duì)坯料擠壓，形成齒輪粗鍛鍛件。

優(yōu)選的，所述的粗鍛件正火、表面吹砂及磷皂化處理包括：

正火：將鍛件送至正火爐，加熱至900-910℃，保溫180分鐘；保溫結(jié)束后將鍛件推送至位于正火爐后部的頂冷室內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，風(fēng)機(jī)吹風(fēng)冷卻120分鐘，然后出爐空冷；

表面吹砂：將鍛件進(jìn)行吹砂，采用的是履帶式拋丸機(jī)，鋼珠直徑0.2-0.3mm，直至表面無(wú)氧化皮和雜質(zhì)；

磷皂化及表面處理大致工藝為：表面除油—表面水洗—表面酸洗—表面水洗—磷化—干燥—皂化—干燥—表面均勻涂一層二硫化鉬。

產(chǎn)品最終成型結(jié)果檢測(cè)方式為：

初步檢測(cè)：檢測(cè)鍛件幾何尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求，目測(cè)齒輪鍛件的齒形部分是否光亮，如果光亮了，則說(shuō)明齒形部分校正到位，并檢測(cè)齒形有無(wú)開(kāi)裂、塌陷等其他鍛壓缺陷。

最終檢測(cè)：將齒輪安裝到綜合檢測(cè)儀上檢測(cè)齒跳、嚙合位置印痕、側(cè)面間隙和端面間隙、安裝距等是否符合齒輪設(shè)計(jì)要求。

本發(fā)明的有益效果為：節(jié)約原材料、降低坯料加工的工藝要求，生產(chǎn)周期縮短，成本降低。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、精度高、機(jī)械性能好。所需設(shè)備噸位小，成本低。本發(fā)明的工藝適合0.5-1公斤的中小型直齒錐齒輪的精密鍛造。齒輪成品率保持100％，并且性能優(yōu)異，產(chǎn)品廣泛用于目前國(guó)內(nèi)主流的越野車(chē)、SUV車(chē)型上，例如長(zhǎng)城哈弗H6等。并且本發(fā)明融合溫冷兩種鍛造方式的優(yōu)點(diǎn)，代表現(xiàn)在制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)的。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明的工藝流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)例，結(jié)合圖1和圖2對(duì)本專利技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。以使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚本發(fā)明的技術(shù)方案和構(gòu)思。

實(shí)施例一

直齒錐齒輪的成型工藝，原料為20CrMnTiH圓鋼，按下述步驟進(jìn)行：

1).齒模建模：包括粗鍛齒模和精整齒模建模，所述粗鍛齒模的分度圓弦齒厚略小于精整齒模，粗鍛齒模的齒全高大于精整齒模齒全高；0.992粗鍛齒模單個(gè)齒形體積＝精整齒模單個(gè)齒形體積×1.008。