CN103937940B - 用于主减速从动齿轮的压力淬火模具 - Google Patents

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Abstract

一种汽车零部件制造技术领域的用于主减速从动齿轮的压力淬火模具，包括：相对设置的类闸门可调节式底模和上模以及设置于类闸门可调节式底模正中的涨芯、位于涨芯外侧的主减速从动齿轮和设置于主减速从动齿轮下的垫环。本装置能够有效改善主减速齿轮的精度，提高齿轮工作效率和使用寿命。控制内端面的垫环，制造成型简单，磨损易换，成本不高；采用的类闸门可调式底模，拆卸方便，由直径不一但精度精密配合的圆环环环相套而成，所以可部分替换更新，通油槽设计为闸门可调节结构，使得瞬间过油量可变控得以实现，从而有效的改善变形。

Description

用于主减速从动齿轮的压力淬火模具
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域的装置，具体涉及一种用于主减速从动齿轮的压力淬火模具。
背景技术
汽车主减速从动齿轮的小端面和内孔是齿轮热处理后磨齿加工时机床夹具夹持零件所用的两个基准，俗称“一孔一端面”，直接影响齿轮的磨齿结果，从而影响齿形齿向。若小端面及内孔的畸变量过大，将影响主、从动齿轮配对时的接触区印痕、齿侧间隙、齿侧间隙变动量和噪音的变化，并最终影响齿轮的精度与使用寿命。但影响齿轮热处理畸变的因素很多，使得控制淬火畸变十分困难。采用齿轮压力淬火模式的热处理工艺是目前最有效及常用的控制变形的方法。
经过对现有技术进行文献检索发现，中国专利公开号CN103388062A公开(公告)日2013.11.13，公开了一种淬火压模工装，包括固定托盘、垫板、内压环、外压环，外压环下端设有下大上小的锥孔，在垫板上设有径向的阶梯孔，每个阶梯孔内联接一螺钉，一支撑环滑动装于螺钉上，螺钉上均套有外复位弹簧，支撑环的外壁设有下大上小的锥面，支撑环的内壁设有数个轴向槽和径向槽；固定托盘设有中心孔和凸环，一胀芯杆穿过该中心孔，胀芯杆设有上大下小的锥体，在固定托盘上围绕锥体滑动的设有数个胀块，每个胀块的内壁设有与锥体配合的锥面，每个胀块的外壁均设有数个轴向槽和径向槽，每个胀块均设有径向的阶梯孔，每个阶梯孔内联有联接螺钉，在联接螺钉上均套位于凸环与对应胀块之间的内复位弹簧。但该技术作为现有常见的模压式淬火结构，在涨芯的内部结构方面进行改进，而涨芯只仅控制齿轮的内孔，针对平面问题以及齿轮参数变形等缺陷该技术无法解决。
中国专利公开号CN201648460U公开(公告)日2010.11.24，公开了一种改进型淬火压床专用夹具，其包括1.内压环，2.外压环，3.底模套圈，4.支承块，5.支承环，6.支承套座，7.扩张器中心杆，8.扩张器等零件。其特征在于，该技术淬火压床专用夹具的内压环(1)与齿轮内圆环平面接触部分的通油槽由30个增加到48个，施压区也相应增加，单个施压区的面积由16×12改为16×8。但该技术只是针对螺伞类齿轮的压淬问题，无法通用至主减速类齿轮产品，因为其仍然无法解决主减速齿轮的内端面平面问题；且其底模的通油量仍然是固定不可调节的。综合这些缺陷，上述技术较难满足现有工业需求。
发明内容
本发明针对现有技术上存在的不足，提出一种用于主减速从动齿轮的压力淬火模具，能够有效改善主减速齿轮的精度，提高齿轮工作效率和使用寿命。控制内端面的垫环，制造成型简单，磨损易换，成本不高；采用的类闸门可调式底模，拆卸方便，由直径不一但精度精密配合的圆环环环相套而成，所以可部分替换更新，通油槽设计为闸门可调节结构，使得瞬间过油量可变控得以实现，从而有效的改善变形。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：相对设置的类闸门可调节式底模和上模以及设置于类闸门可调节式底模正中的涨芯、位于涨芯外侧的主减速从动齿轮和设置于主减速从动齿轮下的垫环。
待处理零件设置于所述的上模和与之相匹配的类闸门可调节式底模之间，通过其外端面实现定位并保证其平面度，防止翘曲或下凹；此外，主减速齿的内端面置于垫环之上且不相接触，主减速齿套于涨芯外用于横向涨缩控制内孔孔径成型，保证在允许的尺寸公差范围内。
所述的不相接触是指：主减速齿的内端面置于垫环之上且相互之间留有0.09mm的间隙。
所述的类闸门可调节式底模由若干同轴套接的环组组成，其中：第一至第七环组构成基础底模环组，第八至第十环组构成调节闸门环组。
所述的第一至第七环组在相同位置设有过油槽。
与第八至第十环组相接触的第二至第四环组上，在与过油槽的相对侧设有用于承放调节闸门环组的闸门槽。
当基础底模环组中任一环组有磨损，可以单独替换，方便简单，避免整体报废。
所述的第八至第十环组上均设有共轴线，使得调节闸门环组在基础底模环组的闸门槽内可以旋转调节，以控制流经过油槽的油量。各环组之间为自由套接且无固定装置固定，以实现方便旋转调节。
所述的自由套接通过设置相邻两环组之间的内外壁尺寸的上下公差值为固定值得以实现。
所述的垫环包括：薄壁圆环和与之固定连接的若干限位块，其中：薄壁圆环直接控制主减速齿轮的内端面，限位块用于固定薄壁圆环的位置。
所述的固定连接通过螺栓实现。
所述的若干限位块互成90°均布于薄壁圆环上，其宽度小于过油槽且，限位块位于过油槽内。
所述的薄壁圆环的圆周方向设置若干圆通孔，以方便淬火油的流通和热交换，有利于产品热处理金相组织和零件变形。
所述的垫环的轴向高度尺寸和径向幅展尺寸与零件内端面的高度和幅展尺寸向配合且垫环与齿轮内端面不相接触，幅展尺寸小于内端面的幅展。
技术效果
与现有技术相比，本发明采用类闸门式可调底模与垫环组合使用于零件压淬，基础底模环组用于控制主减速齿轮的外端面平面度，增加的垫环用于控制主减速齿轮的内端面平面度，将改善内端面下榻的现象，可以将严重的下凹0.2‐0.3mm的内端面控制在平面度0.09mm以内。调节闸门环组控制流经基础底模环组过油槽的油量，原先主减速齿轮M值存在很大锥度的问题(M值(下)—M值(上)＝0.25～0.30mm)得以解决，M值上下锥度控制到0.06mm以内。与现有技术相比，本发明能够提高主减速类齿轮的精度，保证了热后磨加工的合格率和顺畅性以及改善了齿轮啮合状况。
附图说明
图1为本装置结构示意图。
图2为主减速从动齿轮示意图。
图3为类闸门可调节式底模示意图。
图4为图3的各圆环相套之后成型的类闸门可调节式底模示意图
图5为基础底模环组示意图。
图6为调节闸门环组示意图。
图7为垫环示意图。
图8为垫环立体示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：相对设置的类闸门可调节式底模1和上模5以及设置于类闸门可调节式底模1正中的涨芯3、位于涨芯3外侧的主减速从动齿轮4和设置于主减速从动齿轮4下的垫环2。
如图2所示，待处理零件设置于所述的上模5和与之相匹配的类闸门可调节式底模1之间，通过其外端面a实现定位并保证其平面度，防止翘曲或下凹；此外，主减速齿4的内端面b置于垫环2之上，以控制内端面b的平面度；主减速齿4套于涨芯3外，用于孔径成型控制，保证在允许的尺寸公差范围内。
如图3和图4所示，所述的类闸门可调节式底模1由若干同轴套接的环组7～17组成，其中：第一至第七环组7～14构成基础底模环组6，第八至第十环组15～17构成调节闸门环组16。
如图4所示，所述的第一至第七环组7～14在相同位置设有过油槽18。
如图5和图6所示，与第八至第十环组15～17相接触的第二至第四环组8～10上，在与过油槽18的相对侧设有用于承放调节闸门环组16的闸门槽19。
当基础底模环组6中任一环组有磨损，可以单独替换，方便简单，避免整体报废。
所述的第八至第十环组15～17上均设有共轴线，使得调节闸门环组16在基础底模环组6的闸门槽19内可以旋转调节，以控制流经过油槽的油量。
如图7和图8所示，所述的垫环2包括：薄壁圆环20和与之固定连接的若干限位块21，其中：薄壁圆环20用于控制主减速从动齿轮4的内端面b，限位块21用于固定薄壁圆环20的位置；
所述的固定连接通过螺栓22实现。
所述的若干限位块21互成90°角均布于薄壁圆环20上，其宽度比过油槽18略小，，限位块位于过油槽内。
所述的薄壁圆环20的圆周方向设置若干圆通孔23，以方便淬火油的流通和热交换，有利于产品热处理金相组织和零件变形。
由于压淬模具的尺寸与主减速齿轮4的各项尺寸及产品要求的精度密切相关。为达到主减速齿轮4的热后尺寸要求，需要上模、下模、涨芯的配合，综合主减速齿轮4的热前各项尺寸，成品尺寸，材料特性及各项参数，确定上模、下模及涨芯的尺寸。使用现有技术的模具结构形式，可以满足一般的产品需求，但遇到特殊变形情况的零件则难以保证。
实际验证了理论，再使用垫环和类闸门可调节式底模后，上述变形问题得以改善，零件热后加工得以顺利顺畅的进行，数据如下：

Claims (10)

1.一种用于主减速从动齿轮的压力淬火模具，其特征在于，包括：相对设置的类闸门可调节式底模和上模以及设置于类闸门可调节式底模正中的涨芯、位于涨芯外侧的主减速从动齿轮和设置于主减速从动齿轮下的垫环；
所述的类闸门可调节式底模由若干同轴套接的环组组成，其中：第一至第七环组构成基础底模环组，第八至第十环组构成调节闸门环组；
所述的垫环包括：薄壁圆环和与之固定连接的若干限位块。
2.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的第一至第七环组在相同位置设有过油槽；与第八至第十环组相接触的第二至第四环组上，在与过油槽的相对侧设有用于承放调节闸门环组的闸门槽。
3.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的第八至第十环组上均设有共轴线。
4.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的固定连接通过螺栓实现。
5.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的若干限位块互成90°均布于薄壁圆环上。
6.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的限位块的宽度小于过油槽且，限位块位于过油槽内。
7.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的薄壁圆环的圆周方向设置若干圆通孔。
8.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，所述的垫环的轴向高度尺寸和径向幅展尺寸与零件内端面的高度和幅展尺寸相配合且垫环与齿轮内端面不相接触，幅展尺寸小于内端面的幅展。
9.根据权利要求1所述的压力淬火模具，其特征是，各环组之间为自由套接且无固定装置固定，以实现方便旋转调节。
10.根据权利要求9所述的压力淬火模具，其特征是，所述的自由套接通过设置相邻两环组之间的内外壁尺寸的上下公差值为固定值得以实现。
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