CN103706754A - 一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，包括以下步骤：①温锻塑性成型；②低温退火、车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理；③冷锻塑性成型。该工艺生产的产品质量稳定、齿形之间积累误差小、成品率高、生产效率提高、生产周期较短，替代了热锻后大量采用机床加工的加工方法，减少了机床加工的作业量，既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。

Description

一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺

技术领域

本发明涉及一种减速器内齿环精锻塑性成型工艺，尤其涉及行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺。

背景技术

齿环一般用于行星减速系统，行星减速系统一般用一个太阳齿轮，多个行星齿轮、内齿环组成，内齿环是行星减速系统中的一个重要部件，其质量要求直接关系到行星减速系统的整体质量，在制造过程中工序复杂，加工难度大，尤其是齿形、齿距、齿轮精度比较难以控制，这种齿环一般的加工方法是：断料→加热→热锻→碾环→机加工成品。用此工艺生产内齿环精度差，报废率比较高质量难以保证，且刀具价格昂贵，劳动生产率低，切削加工也浪费了金属材料，生产成本高且周期长。中国国家知识产权局公开了200610095226.X一种以圆钢为坯料加工汽车同步器齿圈坯件的方法，包括以下步骤：下料、加热、去氧化皮、镦粗、冲孔、落料平端面、整形、正火和抛丸处理。                                

发明内容

本发明提供一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，主要解决现有传统加工工艺，机床设备投入较多，切削加工浪费了金属材料，齿形加工积累误差大、成品率低、劳动生产效率低生产周期长，加工成本高，保护生产环境的技术问题，采用温冷精锻复合塑性成型技术，先镦粗、挤压、冲孔制成预成型坯料，再在成型模膛中挤压塑性变形，形成内圆周精锻齿轮。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，包括以下步骤：

①温锻塑性成型：将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出中空圆柱形坯料，所述的中空圆柱形坯料的一端面上设置有定位块；

②低温退火、车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理；

③冷锻塑性成型：在冷锻成型凹模中，利用齿形模将坯料内孔模锻出内齿齿形即金属齿，所述的非设置定位块的另一端内壁与金属齿之间设置有无齿段。

  所述的温锻成型工艺包括a、断料：截取金属棒材；b、制坯抛丸：对金属棒材定径定尺、车外圆、端面倒角，抛丸：将坯料放入抛丸机内进行表面喷砂；c、涂层：将上述金属棒材加热至180-220℃，稀石墨浸泡，进行表面涂层； d、镦粗：将上述涂层好的坯料，加热至850-950℃放入凹模中，对坯料的上端面进行挤压，使棒材变成大直径的圆柱体；e、反挤压：将镦粗后的坯料立即放入反挤凹模中，对坯料的上端面进行反挤，形成上端为中孔，下端面为底部的圆筒结构，所述的圆筒的开口端面上设置有定位块；f、冲底：对反挤成型后坯料进行冲裁底部形成金属环。

所述的冷锻成型工艺包括将低温退火、车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理好的坯料放进冷锻成型凹模中，利用齿形模对坯料上端面正挤压，坯料内孔在冷锻成型凹模中受力作用塑性变形，形成内齿齿形即金属齿，所述的非设置定位块的一端内壁与金属齿之间设置有无齿段。

所述的冷锻塑性成型步骤后，还进一步进行退火和冷推挤精整成型步骤，所述的冷推挤精整成型是用精整模具将退火件冷精整为齿形面无需后续加工的锻件。

本发明的有益效果：本发明生产的产品质量稳定、成品率高、强度大、密度高、抗冲击，生产效力高，生产周期缩短，节省了原材料，降低了生产成本、也保护了生产环境，替代了热锻后大量采用机床加工，减少了机床加工的作业量，符合当今世界制造业的发展趋势。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图； 

图2是图1的正视图。  

图中序号：1、金属环，2、金属齿,3、定位块，4、无齿段。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图1和附图2对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种重量为10Kg的行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺：

参见图1、图2所示，一种行星减速器内齿环精锻件，包括金属环1和金属齿2，所述的金属齿2设置在金属环1的内壁上，所述的金属齿2为渐开线齿形，所述的金属齿2的齿数为四十一齿，所述的金属环一侧端面上设置有定位块3，所述的定位块3为六块，均布在金属环1的一侧端面上，所述的金属环1、金属齿2和定位块3为整体结构，所述的金属环1的另一侧内壁与金属齿2之间设置有无齿段4。其塑性成型包括以下步骤：a、断料：数控锯床截取金属棒材；b、制坯抛丸：对金属棒材定径定尺，采用普通车床车外圆、端面倒角，然后将坯料放入履带式抛丸机内进行表面喷砂；c、涂层：将上述金属棒材采用温锻中频加热炉加热至200℃，稀石墨浸泡，进行表面涂层；d、加热镦粗：将上述涂层好的坯料，加热至920℃放入凹模中，对坯料的上端面进行挤压，使棒材变成大直径的圆柱体；e、反挤压：将镦粗后的坯料立即放入反挤凹模中，对坯料的上端面进行反挤，形成上端为中孔，下端面为底部的圆筒结构，所述的圆筒的开口端面上均布有六块定位块3；f、冲底：采用200吨冲床对反挤成型后坯料进行冲裁底部形成金属环1；g、升温两个半小时至700℃，保温三个小时低温退火，车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理；所述的冷锻塑性成型包括以下步骤：h、将磷化、皂化处理后的坯料放入冷锻成型凹模中，4000吨液压机作用齿形模对坯料进行正挤压，坯料内孔在冷锻成型凹模中受力作用塑性变形，形成内齿齿形即金属齿2，所述的非设置定位块3的一端内壁与金属齿2之间设置有无齿段4；i、数控车床加工外圆、平两头端面；j、倒角、表面进行氮化处理、提高耐腐蚀、耐磨；k、表面清理、涂油、包装。

实施例二：一种重量为6Kg的行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，生产步骤同实施例一，不同之处是所述的冷锻塑性成型步骤后，还进一步进行退火和冷推挤精整成型步骤，所述的冷推挤精整成型是用精整模具将退火件冷精整为齿形面无需后续加工的锻件。

采用上述温冷复合精锻塑性成型技术，产品质量稳定，齿形之间积累误差小、成品率高、强度大、密度高、抗冲击，生产效力提高，生产周期缩短，节省了原材料，降低了生产成本、也保护了生产环境，替代了热锻后采用机床加工的传统加工方法，减少了机床加工的作业量，符合当今世界制造业的发展趋势。

实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，包括以下步骤：

①温锻塑性成型：将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出中空圆柱形坯料，所述的中空圆柱形坯料的一端面上设置有定位块⑶；

②低温退火、车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理；

③冷锻塑性成型：在冷锻成型凹模中，利用齿形模将坯料内孔模锻出内齿齿形即金属齿⑵，所述的非设置定位块⑶的一端内壁与金属齿⑵之间设置有无齿段⑷。

2.根据权利要求1所述的一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的温锻成型工艺包括a、断料：截取金属棒材；b、制坯抛丸：对金属棒材定径定尺、车外圆、端面倒角，抛丸：将坯料放入抛丸机内进行表面喷砂；c、涂层：将上述金属棒材加热至180-220℃，稀石墨浸泡，进行表面涂层； d、镦粗：将上述涂层好的坯料，加热至850-950℃放入凹模中，对坯料的上端面进行挤压，使棒材变成大直径的圆柱体；e、反挤压：将镦粗后的坯料立即放入反挤凹模中，对坯料的上端面进行反挤，形成上端为中孔，下端面为底部的圆筒结构，所述的圆筒的开口端面上设置有定位块⑶；f、冲底：对反挤成型后坯料进行冲裁底部形成金属环⑴。

3.根据权利要求1或2所述的一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的冷锻成型工艺包括将低温退火、车外圆减少挤压形成的壁厚差，抛丸、磷化、皂化处理好的坯料放进冷锻成型凹模中，利用齿形模对坯料上端面正挤压，坯料内孔在冷锻成型凹模中受力作用塑性变形，形成内齿齿形即金属齿⑵，所述的非设置定位块⑶的一端内壁与金属齿⑵之间设置有无齿段⑷。

4.根据权利要求1或2所述的一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的冷锻塑性成型步骤后，还进一步进行退火和冷推挤精整成型步骤，所述的冷推挤精整成型是用精整模具将退火件冷精整为齿形面无需后续加工的锻件。

5.根据权利要求3所述的一种行星减速器内齿环精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的冷锻塑性成型步骤后，还进一步进行退火和冷推挤精整成型步骤，所述的冷推挤精整成型是用精整模具将退火件冷精整为齿形面无需后续加工的锻件。

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