直齒錐齒輪精鍛模具製造方法
2023-05-10 18:35:01 1
專利名稱：直齒錐齒輪精鍛模具製造方法
技術領域：
本發明涉及一種鍛造用模具的製造方法，特別是一種精鍛齒輪的模 具製造方法。
技術背景齒輪是配對嚙合類產品，其齒形狀及精度決定嚙合傳動質量。汽車 後橋差速器中的直齒錐齒輪是直接傳輸動力扭矩的零件，除滿足形狀和 精度要求外，還要有足夠的強度。否則，將影響汽車傳動機構質量及汽 車安全性。當今時代，直齒錐齒輪的製造方法主要有金屬切削成形法和 精密鍛造成形法。由於精密鍛造使齒輪金屬組織更加緻密，以及不破壞 金屬流線等特點而獲得廣泛應用。精密鍛造齒輪的關鍵是精鍛模具的設計與製造。現有技術製造直齒錐齒輪精密鍛造模具主要有兩種方法第一種方法首先在刨齒機或高速加工中心上按被加工齒輪的設計 參數加工出合格的一對齒輪電極，然後利用齒輪電極在電火花工具機上對 模坯進行放電加工，去除應切削材料而獲得齒輪模具，因電火花工具機加 工出的模具表面粗糙，最後要對加工面進行拋光處理。第二種方法根據被加工齒輪參數直接建立該齒輪的模具模型，生 成加工代碼，在高速加工中心直接加工出齒輪模具。上述兩種現有技術都能夠製造出精密鍛造齒輪模具，但都存在一些 不足，有些甚至對精密鍛造齒輪模具製造質量有負面影響。例如，第一 種方法因齒輪電極在放電加工過程中自身有微量損耗，其結果是降低模 具製造精度。另外，加工表面因電蝕而形成變質層，表面存在殘餘應力， 以及加工面粗糙度大，後續拋光處理不僅耗用工時，也降低了模具的制 造精度。第二種方法儘管加工精度高，但製造成本大，特別是加工高硬 度模具鋼時因刀具磨損增加製造成本。發明內容本發明主要針對現有技術的不足，提出一種低加工成本、制模效率 高、模具精度高、成形質量好的直齒錐齒輪精鍛模具製造方法。 本發明通過下述技術方案實現技術目標。直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，該方法包括順序實施的粗成形加工和精成形加工。其改進之處在於所述精成形加工方法按以下步驟實現:(1) 將粗成形加工用的齒輪電極轉換成模具模型，重新生成加工代碼；(2) 將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心 上按加工代碼實施微量切削至模具模型精確成形。上述技術方案有機結合兩種不同形式的加工方法，即在同一定位基 準條件下，分別用電火花工具機實施模具初步成形，用高速加工中心實施 模具精成形加工。粗成形加工承擔應去除材料的92~96%。精成形加工 承擔餘下4~8%的應去除材料。本發明與現有技術相比，具有以下積極效果在同一定位基準下分兩步實施模具成形加工，充分利用不同加工方 法的技術優勢，構成優於現有技術的直齒錐齒輪模具製造方法。釆用該 方法製造的直齒錐齒輪模具精度高、成形好、工期短及製作成本低，而 且精成形加工去除掉電火花成形加工時留下的變質層，有效降低模具加 工面上的殘餘應力，提高模具的使用壽命。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，該方法包括順序實施的粗成形加工 和精成形加工。所述粗成形加工包括下列步驟(l)建立直齒錐齒輪的 電極模型，生成加工代碼；(2)在高速加工中心上按加工代碼加工出直 齒錐齒輪的電極；(3)利用該電極在電火花工具機上對定位的模坯進行放 電加工。通過電極放電加工去除92~96%的應去除材料，實現模具粗成形 加工。本實施例中粗成形加工承擔應去除材料的95%，也就是說在運行成本低的電火花工具機上完成主要應去除材料的加工。本發明由高速加工中心完成留下的5%應去除材料加工，精成形加工的具體步驟是將直齒錐齒輪.電極模型轉換成模具模型，重新生成加工代碼，然後，將已粗成形加工的 模坯在同一基準上定位，在高速加工中心上按加工代碼實施模具精成形加工。本發明在同一定位基準下分兩步實施模具成形加工，充分利用不同加 工方法的技術優勢，合理地分步實施粗成形加工和精成形加工，創造出優 於現有技術的直齒錐齒輪精鍛模具製造方法。釆用該方法製造的直齒錐齒 輪精鍛模精度高，成形好、工期短及製作成本低，而且精成形加工去除掉 電火花成形加工時留下的變質層，有效降低模具加工面上的殘餘應力，提 高模具的使用壽命。在不同設備上分步實施粗成形加工和精成形加工是方法創新，在粗成 形加工和精成形加工時合理分擔不同量的應去除材料加工任務，是實現精成形加工的技術保障措施。若粗成形加工量大於應去除材料量的96%,精 成形加工不能全部去除掉電火花成形加工時留下的變質層，模具加工面存 留殘餘應力，不利於模具使用壽命。若精成形加工量小於應去除材料量的 92%，則因刀具磨損增加模具製造成本，同時也增加模具製造工期。本發 明在模具材料硬度高的情況下，優先考慮粗成形加工多承擔應去除材料的 加工任務，即選用上限指標值。反之，則選用下限指標值。
權利要求
1、一種直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，該方法包括順序實施的粗成形加工和精成形加工；其特徵在於所述精成形加工方法按以下步驟實現(1)將粗成形加工用的齒輪電極轉換成模具模型，重新生成加工代碼；(2)將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心上按加工代碼實施微量切削至模具模型精確成形。
2、 根據權利要求1所述的直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，其特徵 在於所述模坯在高速加工中心的定位基準同在電火花工具機上的定位基 準一致。
3、 根據權利要求1所述的直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，其特徵 在於所述粗成形加工承擔應去除材料的92~96%;所述精成形加工承擔 餘下4~8%的應去除材料。
全文摘要
本發明公開了一種直齒錐齒輪精鍛模具製造方法，該方法包括順序實施的粗成形加工和精成形加工。所述精成形加工方法按以下步驟實現(1)將粗成形加工用的齒輪電極轉換成模具模型，重新生成加工代碼；(2)將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心上按加工代碼實施微量切削至模具模型精確成形。本發明在同一定位基準下分兩步實施模具成形加工，製造的直齒錐齒輪精鍛模具精度高、成形好、工期短及製作成本低，特別適合作批量生產該類模具。
文檔編號B23H5/00GK101229614SQ20081002077
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月26日 優先權日2008年2月26日
發明者黃廷波 申請人:江蘇飛船股份有限公司