[發(fā)明專利]一種表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造工藝及擠壓成型模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010878437.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112090975B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴勇;趙俊平;趙昌曦;石少軍;涂志濤;陳林;吳永強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)商用車有限公司
• 主分類號(hào): B21C23/14
• 分類號(hào): B21C23/14;B21C25/02;B22F3/16
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務(wù)所 42230
• 代理人: 沈莉

1.一種表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1、將多種粉料按照預(yù)設(shè)比例混合得到混合粉料，混合粉料的組分包括鐵、碳、鎳、鉬、鈦、錳、以及潤(rùn)滑劑；

步驟S2、將混合粉料壓制成齒輪毛坯，并對(duì)齒輪毛坯進(jìn)行燒結(jié)得到齒輪燒結(jié)件（1）；

步驟S3、將齒輪燒結(jié)件（1）放入擠壓成型模具，齒輪燒結(jié)件（1）依次經(jīng)過(guò)其內(nèi)部的多級(jí)擠壓工作帶的擠壓后得到表面強(qiáng)化的待完成齒輪；

步驟S4、對(duì)待完成齒輪進(jìn)行熱處理和精加工得到目標(biāo)齒輪；

齒輪燒結(jié)件（1）的基體密度范圍為7.3-7.4g/cm3；

待完成齒輪的基體密度范圍為7.3-7.4g/cm3，待完成齒輪的預(yù)設(shè)第一深度的齒輪表面的表面密度范圍為7.6-7.7g/cm3；

所述方法使用一種表面擠壓強(qiáng)化的擠壓成型模具，所述模具包括：

凹模（2），其內(nèi)部從上到下依次設(shè)置有多級(jí)模芯，每個(gè)模芯內(nèi)部均設(shè)有內(nèi)齒狀的擠壓工作帶，且從上到下擠壓工作帶的內(nèi)徑依次減小，凹模（2）底部設(shè)有與位于最下方的擠壓工作帶連通的物料出口，凹模（2）內(nèi)部還設(shè)有從內(nèi)到外依次包裹所有模芯的多級(jí)預(yù)應(yīng)力圈；

凸模（3），其設(shè)置在凹模（2）上方，凸模（3）的底部對(duì)準(zhǔn)位于最上方的擠壓工作帶的頂部；

凸模（3）用于將多個(gè)齒輪燒結(jié)件（1）順序推入凹模（2）最上方的擠壓工作帶內(nèi)，后一個(gè)進(jìn)入凹模（2）的齒輪燒結(jié)件（1）推動(dòng)前一個(gè)進(jìn)入凹模（2）的齒輪燒結(jié)件（1）繼續(xù)向下行進(jìn)，直至前一個(gè)進(jìn)入凹模（2）的齒輪燒結(jié)件（1）經(jīng)過(guò)所有擠壓工作帶后通過(guò)物料出口排出凹模（2）。

2.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，將混合粉料壓制成齒輪毛坯的具體步驟如下：

采用800T壓力機(jī)并保持650-720MPa壓力對(duì)混合粉料進(jìn)行壓制得到預(yù)設(shè)尺寸的齒輪毛坯。

3.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，對(duì)齒輪毛坯進(jìn)行燒結(jié)得到齒輪燒結(jié)件（1）的具體步驟如下：

將齒輪毛坯隔絕空氣，并在400-500℃下預(yù)燒1.5-2h；

將預(yù)燒后的齒輪毛坯放入真空燒結(jié)爐中，并在900-1180℃下燒結(jié)2-3 h得到齒輪燒結(jié)件（1）。

4.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述步驟S2中，對(duì)齒輪毛坯進(jìn)行燒結(jié)得到齒輪燒結(jié)件（1）后，將齒輪燒結(jié)件（1）置于120℃的防護(hù)油中浸泡。

5.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述步驟S3中，將齒輪燒結(jié)件（1）放入擠壓成型模具前，將齒輪燒結(jié)件（1）置于潤(rùn)滑油中浸泡2-3min。

6.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述步驟S4中，對(duì)待完成齒輪進(jìn)行精加工的具體步驟如下：

對(duì)完成熱處理后的待完成齒輪依次進(jìn)行端面和內(nèi)孔銑削、齒形倒角加工、內(nèi)孔壓配襯套、以及鏜孔得到目標(biāo)齒輪。

7.如權(quán)利要求1所述的表面擠壓強(qiáng)化的發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪制造方法，其特征在于，所述模具還包括：

模架，其包括用于安裝凹模（2）的下模架（10）和用于安裝凸模（3）的上模架（11），上模架（11）連接液壓設(shè)備上端移動(dòng)工作臺(tái)，下模架（10）連接液壓設(shè)備下端固定工作臺(tái)，液壓設(shè)備上端移動(dòng)工作臺(tái)帶動(dòng)上模架（11）及其連接部分在豎直方向運(yùn)動(dòng)，以改變凸模（3）和凹模（2）之間的相對(duì)距離；

限位裝置，其包括設(shè)置在下模架（10）頂部且位于凹模（2）一側(cè)的第一凸起（12）和設(shè)置在上模架（11）底部且位于凸模（3）一側(cè)的第二凸起（13），第一凸起（12）和第二凸起（13）相對(duì)設(shè)置，用于對(duì)凸模（3）進(jìn)行豎向限位；

導(dǎo)向裝置，其包括設(shè)置在下模架（10）頂部且位于凹模（2）一側(cè)的導(dǎo)柱（14）和設(shè)置在上模架（11）底部且位于凸模（3）一側(cè)的導(dǎo)套（15），導(dǎo)柱（14）和導(dǎo)套（15）相對(duì)設(shè)置，用于對(duì)凸模（3）和凹模（2）進(jìn)行模具上下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。