CN101439387A - 螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺 - Google Patents

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李金海
郑建设
徐朝峰
王新有
孟江涛
王文娟
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Abstract

螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，是通过制作模具；确定模具加工及棒料下料尺寸的大小；制坯后加热、粗锻模成形；利用余热二次精锻成形；切边及除齿形外的其它几何尺寸的加工；本发明成形较容易，变形抗力小，模具寿命高，具有优质高效节材的特点，与切削加工相比，生产效率和材料利用率都有显著提高，节能节材，成本低。单件产品可节材16－20％以上，节能8－10％，从而使产品真接成本可降低80％以上，经济及社会效益可观，极具市场竞争力。而且工艺简化，生产效率提高，成本降低，精度保持不变，机械性能明显增强，产品使用寿命显著提高。

Description

螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺
技术领域
本发明涉及模锻成形技术领域，尤其是螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺。
背景技术
目前，螺旋锥齿轮是汽车传动系统中的关键零部件，对汽车传动扭矩、冲击载荷传动功效、噪音等要求极高。传统加工方法是先制坯，再正火，然后机加工粗精车毛坯，再粗铣齿、精铣齿、热处理、精磨加工、选配成对的工艺路线制造。生产效率每加一件累计需要3-5小时，材料利用率约60％左右。成品在使用过程中经常因齿部强度不足而损坏，造成车桥内其它零件连带损坏，选用新型锻造成型方法，加工一件产品仅需30-40分钟，生产效率提高5-8倍，材料利用率达80％左右，且由于锻造过程避免了切屑加工中对金属流线的破坏，锻造产品内部组织更加致密从而保证了零件的使用寿命大幅提高，是对传统制造工艺技术的新突破，能节能节材，提高寿命，具有极高的发展前景，此项技术的大力推广，将填补国内空白。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述缺陷，提供了螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，本发明解决技术问题的技术方案是采用闭塞模正向热挤压精密成型方法；其具体技术方案：第一步：制作模具；第二步：确定模具加工及棒料下料尺寸的大小；第三步：制坯后加热、粗锻模成形；第四步：利用余热二次精锻成形；第五步：切边及除齿形外的其它几何尺寸的加工。
本发明的有益效果：1、成形较容易。采用近静形设计理念正向挤压成形工艺，制件的齿形由凹模的齿形形状来决定，成形比较容易，且受齿轮模数大小的限制较小；2、变形抗力小。采用正挤压时，毛坯的变形程度较镦挤小，且应力球张量远小于镦挤时的封闭挤压状态；温挤压时，变形金属的塑性大大提高，而抗力却显著下降；3、模具寿命高。模具所承受的变形抗力明显减小，且主要作用在模具的容料腔部分，应力集中现象小，因而提高了模具寿命；4、具有优质高效节材的特点。与切削加工相比，生产效率和材料利用率都有显著提高，齿面精度可满足精密毛坯的要求，再进行一次精整工序，即可达到成品齿轮的精度；5、节能节材，成本低。单件产品可节材16-20％以上，节能8-10％，从而使产品真接成本可降低80％以上，经济及社会效益可观，极具市场竞争力。本发明工艺简化，生产效率提高，成本降低，精度保持不变，机械性能明显增强，产品使用寿命显著提高。
实施例一：
运用三维CAD辅助设计及高速铣加工中心的结合转化制作模具。
实施例二：
通过计算收缩量及余量分析确定齿型、齿模及毛坯余量的尺寸大小，确定模具加工及棒料下料尺寸的大小。
实施例三：
制坯后加热750-1050℃粗锻模成形。
实施例四：
利用余热不低于750℃二次精锻成形。
实施例五：
切边及除齿形外的其它几何尺寸的加工。
具体实施方案：
本发明的具体实施方案是，运用三维CAD辅助设计及高速铣加工中心的结合转化制作模具。通过计算收缩量及余量分析确定齿型、齿模及毛坯余量的尺寸大小，确定模具加工及棒料下料尺寸的大小。制坯后加热750-1050℃粗锻模成形。利用余热不低于750℃二次精锻成形。切边及除齿形外的其它几何尺寸的加工。

Claims (5)

1、螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，其特征在于：第一步：制作模具；第二步：确定模具加工及棒料下料尺寸的大小；第三步：制坯后加热、粗锻模成形；第四步：利用余热二次精锻成形；第五步：切边及除齿形外的其它几何尺寸的加工。
2、根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，其特征在于：所述的第一步中制作模具是采用三维CAD辅助设计及高速铣加工中心的结合转化。
3、根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，其特征在于：所述的第二步中确定模具加工及棒料下料尺寸的大小是根据计算收缩量及余量分析确定齿型、齿模及毛坯余量的尺寸大小来确定。
4、根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，其特征在于：所述的第三步中的制坯后加热温度在750℃-1050℃。
5、根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮精密热挤压模锻成形技术及工艺，其特征在于：所述的第四步中的二次精锻成形的温度不低于750℃。
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