一種圓柱直齒輪加工裝置製造方法
2023-10-09 17:58:39
一種圓柱直齒輪加工裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種圓柱直齒輪加工裝置，所述加工裝置包括：凹模和上凸模，凹模內部設有凹模型腔，上凸模設置在凹模上方，所述上凸模上還設置有分流腔，分流腔與凹模型腔連通，在分流腔與凹模型腔連接的邊緣處設置有圓弧過渡段。本實用新型所述加工裝置，冷鍛成型的圓柱直齒輪，其齒形單邊機械加工餘量不超過1mm，尺寸誤差小於0.5mm，其綜合性能指標符合現行國家標準；通過分流腔和氣孔設置，冷鍛材料利用率達到70%以上；且加工過程中，降低圓柱直齒輪的成形載荷至少30%以上，齒輪生產效率提高30%-40%。該加工裝置有效降低了加工內部壓力和載荷，大大提高了模具使用壽命，且其脫模方便，使用效果好。
【專利說明】—種圓柱直齒輪加工裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種圓柱直齒輪加工裝置，尤其涉及一種大模數高凸臺冷精鍛圓柱直齒輪加工裝置，屬於機械加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]齒輪傳動是近代機器中最常見的一種機械傳動方式，齒輪是機械產品中重要的零部件，齒輪已經成為許多機械產品不可或缺的傳動部件。圓柱直齒輪是汽車自動變速器上的重要零件，其形狀複雜，材質、尺寸精度、表面質量及綜合機械性能均要求很高。目前，國內圓柱直齒輪的生產仍然是以切削加工為主，也有部分採用粉末冶金、鑄造等方法製造。但是現有常規齒輪切削加工工藝，材料利用率低，能源消耗大，汙染嚴重，生產率低，生產成本高，難以滿足我國汽車和機械工業發展需要。如何開發新的圓柱直齒輪成形技術，來改變傳統的生產方式，最大限度地減 少能耗、提高材料利用率、改善工作環境、提高產品質量、降低生產成本，是目前我國塑性加工行業面臨的重要課題。
[0003]圓柱直齒輪冷鍛成形過程中金屬流動情況複雜，冷態下材料變形抗力高、流動性差，致使鍛造載荷陡增、齒形型腔角隅充填能力銳減，模具工作環境惡劣，由此造成齒輪齒頂充不滿，成形的齒輪精度低，模具彈性變形嚴重、易磨損、壽命短等弊病。因此，圓柱直齒輪冷鍛成形影響因素複雜，技術含量高，成形難度大。中國專利CN201120296070.8和CN201120018148.X都公開了一種圓柱直齒輪冷鍛加工成型模具，都是為了提高圓柱直齒輪在冷鍛過程中充填性，降低模具所受載荷，提高其使用壽命。
[0004]但是，圓柱直齒輪冷鍛成形仍然存在兩個主要問題:一是儘管在冷鍛過程中採取了某些分流減壓措施，使變形力有所下降，但由於金屬材料的全部變形都是在冷態下進行，所需的變形力仍太大，模具壽命低；二是由於採用了分流減壓措施，使工件含有較多的敷料，成形後的齒輪鍛件無法順利脫模，而且不利於節材。
實用新型內容
[0005]本實用新型正是針對現有技術存在的不足，提供一種圓柱直齒輪加工裝置。
[0006]為解決上述問題，本實用新型所採取的技術方案如下:
[0007]一種圓柱直齒輪加工裝置，所述加工裝置包括:凹模和上凸模，凹模內部設有凹模型腔，上凸模設置在凹模上方，所述上凸模上還設置有分流腔，分流腔與凹模型腔連通，在分流腔與凹模型腔連接的邊緣處設置有圓弧過渡段。
[0008]作為上述技術方案的改進，在分流腔的頂部設有與外界連通的氣孔。
[0009]本實用新型與現有技術相比較，本實用新型的實施效果如下:
[0010]本實用新型所述加工裝置，冷鍛成型的圓柱直齒輪，其齒形單邊機械加工餘量不超過1mm，尺寸誤差小於0.5mm，其綜合性能指標符合現行國家標準；通過分流腔和氣孔設置，冷鍛材料利用率達到70%以上；且加工過程中，降低圓柱直齒輪的成形載荷至少30%以上，齒輪生產效率提高30%-40%。該加工裝置有效降低了加工內部壓力和載荷，大大提高了模具使用壽命，且其脫模方便，使用效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所述圓柱直齒輪加工裝置結構示意圖；
[0012]圖2為圖1中的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合具體的實施例來說明本實用新型的內容。
[0014]如圖1所示為本實用新型所述圓柱直齒輪加工裝置結構示意圖，圖2為圖1中的局部放大圖。本實用新型所述的加工裝置用來將預加工好的坯料10冷鍛加工成圓柱直齒輪，所述加工裝置包括:凹模20、下凸模30和上凸模40，凹模20內部設有凹模型腔50，下凸模30設置在凹模型腔50的底部，上凸模40設置在凹模20上方，上凸模40上設置有成型型腔41。坯料10放置在凹模型腔50內，下凸模30向上運動擠壓坯料10，迫使其進入成型型腔41，最終形成圓柱直齒輪。
[0015]在上凸模40上還設置有分流腔42和氣孔43，分流腔42和氣孔43相互連通，分流腔42與凹模型腔50連通。當下凸模30向上運動擠壓坯料10時，絕大部分坯料10被冷鍛擠入成型型腔41，還有一小部分被擠壓分流進入分流腔42，形成冷鍛飛邊。為了降低冷鍛成型的阻力，減小加工裝置內部所受的載荷，在分流腔42與凹模型腔50連接的邊緣處設置有圓弧過渡段44，這樣讓坯料10很容易被冷鍛擠入分流腔42，如圖2所示。
[0016]在分流腔42的頂部還設有與外界連通的氣孔43。當坯料10被冷鍛擠入分流腔42時，由於分流腔42內部存在一定的空氣，瞬間冷鍛擠入時，分流腔42內部壓力非常大，進一步阻礙了坯料10的流入，氣孔43的存在，消除了瞬態壓力變大的問題，進一步降低冷鍛成型的阻力。不僅如此，當分模卸料時，現有的分流腔42內飛邊很難進行卸料分離，通過氣孔43，可以適當通入壓縮空氣，或者直接用卸料工具進行打料，這樣很輕易地將飛邊從分流腔42內分離，大大提高加工效率。
[0017]通過本實用新型所述加工裝置進行冷鍛加工後，鍛件只需要經過少量的外圓車削或者磨削，不需要加工齒面，就可以得到精度很高的圓柱直齒輪。對於大模數的圓柱直齒輪也可以一步鍛造成形，加工裝置受力較小，使用壽命長。
【權利要求】
1.一種圓柱直齒輪加工裝置，所述加工裝置包括:凹模(20)和上凸模(40)，凹模(20)內部設有凹模型腔(50)，上凸模(40)設置在凹模(20)上方，其特徵在於，所述上凸模(40)上還設置有分流腔(42 )，分流腔(42 )與凹模型腔(50 )連通，在分流腔(42 )與凹模型腔(50 )連接的邊緣處設置有圓弧過渡段(44 )。
2.根據權利要求1所述的一種圓柱直齒輪加工裝置，其特徵在於，在分流腔(42)的頂部設有與外界連通的氣孔(43)。
【文檔編號】B21J13/02GK203791554SQ201420182659
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】曾先剛 申請人:合肥億昌興精密機械有限公司