CN104439000A - 一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法 - Google Patents

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吴会萍
邰清安
邹建波
王丹
吴香菊
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本发明涉及一种零件的锻造方法，具体涉及一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法。本发明的技术方案如下：一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，包括如下步骤：(1)长支撑轴类齿轮胎模锻锻件的设计；(2)胎模锻模具设计与制造；(3)锻造锻件。本发明提供的长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，提高了锻件的上下两支撑轴的同轴度，锻件的精度得到了保证，减小了后续的加工余量和加工工时。

Description

一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法
技术领域
本发明涉及一种零件的锻造方法，具体涉及一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法。
背景技术
对于齿轮锻件的要求是锻件的分模方向不能沿齿轮的轴向分布，采用模锻方法制造此类锻件存在一定的生产局限性。支撑轴较长的齿轮锻件，就不能采用模锻方法制造，只能采用自由锻方法制造锻件了。自由锻生产效率低，且锻件形状不规整，存在锻件公差大、上下轴同心度偏差大、加工余量预留较多等问题。
发明内容
本发明提供一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，提高了锻件的上下两支撑轴的同轴度，锻件的精度得到了保证，减小了后续的加工余量和加工工时。
本发明的技术方案如下：
一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，包括如下步骤：
(1)长支撑轴类齿轮胎模锻锻件的设计：胎模锻锻件包括齿轮部位、上轴部位和下轴部位，所述锻件设计的名义尺寸为零件尺寸加4～6mm加工余量，所述锻件设计的尺寸公差带为3mm，所述锻件设计出模斜度；
(2)胎模锻模具设计与制造：胎模锻模具设计为上模和下模的分体模形式，上模的内腔形状为所述上轴部位外形，下模的内腔成型区域形状为所述下轴部位外形，上模的上端面与下模的上端面平齐时，上模与下模之间的距离为所述齿轮部位的厚度，所述模具设计脱模斜度，所述模具以模具钢制造；
(3)锻造锻件：依据设计的所述锻件计算需要的原料，将计算得到的棒料尺寸按规格下料后加热；所述模具经过预热后，将下模摆放在自由锻设备中，再将加热好的棒料置于下模中，摆放正直，将上模扣于棒料上，施加锻锤的打击力，直至保证上模的上端面与下模的上端面平齐为止，然后将所述模具倒置，脱出上模和锻件。
所述的长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，其中所述锻件出模斜度为2°。
所述的长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，其中所述模具脱模斜度为1°。
本发明的有益效果如下
1、本发明简化了制造程序，用胎模锻方法代替自由锻方法，常规自由锻造工艺过程为：下料→加热→压肩→拔长一端头→加热→压肩→拔长另一端头→清理缺陷→检验，而胎模锻工艺过程为：下料→加热→锻造→检验，明显减少了工序，节省时间，减低劳动强度。
2、胎模锻锻件设计时减小了锻件名义尺寸，包括锻件各个直径及长度，减小了锻件尺寸公差带，由于锻件尺寸精度提高，名义尺寸减小，最终减少了零件加工余量和原材料重量。
3、优化锻造方法，胎模锻锻件生产制造时，由于锻件制造过程中是一次成形，没有金属流线切断过程，所以，锻件的金属流线是沿锻件外形连续分布的，零件的使用性能大大提高。
4、锻件尺寸及公差范围减小节省原材料，加热时间相应减少，节约加热能源。
附图说明
图1为长支撑轴类齿轮胎模锻锻件的结构图；
图2为长支撑轴类齿轮自由锻锻件的结构图；
图3为胎模锻模具中放置棒料的示意图；
图4为胎模锻模具成型锻件的示意图；
图5为胎模锻锻件的金属流线示意图；
图6为自由锻锻件的金属流线示意图。
具体实施方式
如图1～6所示，一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，包括如下步骤：
(1)长支撑轴类齿轮胎模锻锻件的设计：以液压泵传动齿轮零件4为例，胎模锻锻件9包括齿轮部位2、上轴部位1和下轴部位3，胎模锻锻件9设计的名义尺寸为零件4尺寸加单边4～6mm加工余量，胎模锻锻件9设计的尺寸公差带为3mm；如零件4的下轴直径尺寸为Φ36mm，胎模锻锻件9设计的下轴部位3直径名义尺寸为Φ45mm，尺寸公差为-1mm～+2mm；胎模锻锻件9设计出模斜度为1°；
(2)胎模锻模具设计与制造：胎模锻模具设计为上模6和下模7的分体模形式，上模6的内腔形状为上轴部位1外形，下模7的内腔成型区域形状为下轴部位3外形，上模6的上端面与下模7的上端面平齐时，上模6与下模7之间的距离为齿轮部位2的厚度，模具设计脱模斜度为2°，模具以模具钢制造；
(3)锻造锻件9：依据设计的锻件9计算需要的原料，将计算得到的棒料8尺寸按规格下料后加热；模具经过预热45min后，将下模7摆放在自由锻设备中，再将加热好的棒料8置于下模7中，摆放正直，将上模6扣于棒料8上，施加锻锤的打击力，直至保证上模6的上端面与下模7的上端面平齐为止，然后将模具倒置，脱出上模6和锻件9。
如图2所示，液压泵传动齿轮的自由锻锻件5的下轴部位直径名义尺寸为Φ75mm，尺寸公差为-3mm～+3mm；胎模锻锻件9与其对比，减小了锻件名义尺寸，包括锻件各个直径及长度，减小了锻件尺寸公差带，因此减少了零件加工余量和原材料重量。自由锻原材料下料为Φ120mm的棒料，而胎模锻下料为Φ45mm的棒料，所以胎模锻加热时间是自由锻加热时间的45/120，节约加热能源。
如图5所示，胎模锻锻件9制造过程中是一次成形，没有金属流线切断过程，所以胎模锻锻件9的金属流线是沿锻件外形连续分布的，加工出来的零件机械性能更好。如图6所示，自由锻锻件5制造过程中是多次成形，有金属流线切断过程，所以自由锻锻件5的金属流线是分段的，加工出来的零件机械性能差。

Claims (3)

1.一种长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)长支撑轴类齿轮胎模锻锻件的设计：胎模锻锻件包括齿轮部位、上轴部位和下轴部位，所述锻件设计的名义尺寸为零件尺寸加4～6mm加工余量，所述锻件设计的尺寸公差带为3mm，所述锻件设计出模斜度；
(2)胎模锻模具设计与制造：胎模锻模具设计为上模和下模的分体模形式，上模的内腔形状为所述上轴部位外形，下模的内腔成型区域形状为所述下轴部位外形，上模的上端面与下模的上端面平齐时，上模与下模之间的距离为所述齿轮部位的厚度，所述模具设计脱模斜度，所述模具以模具钢制造；
(3)锻造锻件：依据设计的所述锻件计算需要的原料，将计算得到的棒料尺寸按规格下料后加热；所述模具经过预热后，将下模摆放在自由锻设备中，再将加热好的棒料置于下模中，摆放正直，将上模扣于棒料上，施加锻锤的打击力，直至保证上模的上端面与下模的上端面平齐为止，然后将所述模具倒置，脱出上模和锻件。
2.根据权利要求1所述的长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，其特征在于，所述锻件出模斜度为2°。
3.根据权利要求1所述的长支撑轴类齿轮锻件的胎模锻方法，其特征在于，所述模具脱模斜度为1°。
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