CN106040938A - 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 - Google Patents
一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106040938A CN106040938A CN201610392652.3A CN201610392652A CN106040938A CN 106040938 A CN106040938 A CN 106040938A CN 201610392652 A CN201610392652 A CN 201610392652A CN 106040938 A CN106040938 A CN 106040938A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- lower mold
- gear shaft
- mold body
- die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明提供了一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺，属于锻造领域，组合模具包括：下模体和上模体；所述下模体包括下模体轴部型腔和下模体齿部型腔，所述上模体包括齿部型腔；所述下模体上开设有轴部型腔，所述轴部型腔用于成形所述齿轮轴的轴部，所述下模体齿部型腔用于成形所述齿轮轴的齿部下半部分，所述上模体齿部型腔用于所述齿轮轴齿部上半部分；所述上模体设置在所述下模体的上部。本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，能够有效减少加工余量，节约材料消耗和机加工时间。本发明还提供一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，采用如前所述的组合模具进行锻造，提高锻造精度，节约材料消耗、降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及锻造领域，特别是涉及一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺。
背景技术
齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。齿轮轴一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，且齿轮轴一般由齿轮轴杆部和齿轮轴齿部组成。
现有的齿轮轴辊锻造工艺主要是单纯的自由锻生产工艺，原材料下料重量相对较重，锻造后的单边余量较大，后续加工周期也相对较大，而且破坏了锻造流线。其存在缺点：机加工作量大，材料利用率低。在加工零件各部分尺寸时，大量金属材料被切削掉，材料浪费严重。锻件的尺寸变化频繁，不利于生产管理。采用自由锻，各种型号的转鼓体锻件尺寸依各自零件尺寸而定，由于外形相似、尺寸相近，很容易在工序移动之间互相混淆，出现差错。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，能够有效减少加工余量，节约材料消耗和机加工时间。
本发明的另一个目的是提供一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，提高锻造精度，节约材料消耗、降低生产成本。
特别地，本发明提供了一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，用于胎模锻造齿轮轴工艺，包括：下模体、下模体外套和上模体；所述下模体包括用于成形所述齿轮轴的轴部的下模体型腔轴部、用于成形所述齿轮轴的齿部下半部分的下模体型腔齿部和下模体导向型腔；所述上模体设置在所述下模体的上部，包括用于所述齿轮轴齿部上半部分的上模体齿部型腔和上模体外套。
进一步地，所述上模体下端面具有圆柱形的冲头，所述冲头与所述下模体的轴部型腔上端相匹配，所述冲头下端部设置有斜面，使得所述冲头的下端部的直径小于所述冲头的上端部的直径。
进一步地，所述下模外套和下模体之间具有空隙。
进一步地，所述下模体的轴部型腔呈阶梯状，所述下模体的底部设置有退模孔。
本发明还提供了一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，采用如前所述的组合模具进行锻造，包括以下步骤：
a、下料，截取坯料；
b、进行分段加热，其中第一次加热炉温小于600℃，预热3.5小时；第二次加热，以小于200℃/h的速度加热至850℃，等温1小时；第三次加热：以小于200℃/h的速度加热到1240℃，保温4小时；
c、将坯料依次拔长、镦粗，滚圆，切肩、锻小头，得到粗坯；
d、将所述粗坯放入所述组合模具内进行镦粗至预定尺寸；
e、锻造后冷却，采用先空冷后砂冷。
进一步地，所述步骤a中选用17NiCrMo6-4钢材，截取坯料的重量根据锻件所需的重量和火耗确定。
进一步地，所述步骤b中进行分段加热选用天然气炉。
进一步地，所述步骤c中选用在电液锤上进行自由锻拔长、镦粗、滚圆、切肩、锻小头。
进一步地，所述步骤c和所述d的锻造过程中，始锻温度1200℃，终锻温度850℃，往返锻造两火。
本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，用于胎模锻造齿轮轴工艺，通过设置有上模体和下模体，所述下模体包括下模外套和下模体，所述下模体上开设有轴部型腔，所述轴部型腔用于成形所述齿轮轴的轴部，所述下模外套配合套设在所述下模体的外侧，可实现将坯料直接锻造为所需要的齿轮轴锻件，能够有效减少加工余量，节约材料消耗和机加工时间。本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，结构非常简单，实用性强，不易损坏，降低了生产成本。
本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，通过将坯料经过充分加热后先在电液锤上进行自由锻拔长、镦粗、滚圆、切肩、锻小头，然后把坯料装入所述组合模具内，镦粗到成品图尺寸。通过使用胎模锻，不但提高锻造精度，锻造流线符合了客户要求，而且工艺重量减小，降低了原材料成本和后续加工成本。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，用于胎模锻造齿轮轴工艺，其包括下模体1、上模体2和下模体外套14；所述下模体1包括用于成形所述齿轮轴的轴部下模体型腔轴部11、下模体型腔齿部12和下模体导向型腔13，所述上模体2包括上模体齿部型腔21和上模体外套22。所述齿轮轴3包括轴部31和齿部32。
具体地，所述上模体2与下模体1是可分离式设置，所述下模体1轴部型腔11用于所述齿轮轴3的轴部31成型，所述下模体1齿部型腔12用于3的齿部32下半部分成型，所述上模体2齿部开腔21用于所述齿轮轴3的齿部32上半部分成型，锻造时下模体1齿部型腔12与上模体2齿部开腔21有一定空隙，所述下模体1导向型腔用于上模体2外套22锻压时导向。这样在进行胎模锻造时，可以减少齿轮轴外径的预留加工余量，从而节约材料消耗和机加工时间。
进一步地，所述下模体1轴部型腔11用于所述齿轮轴3的轴部31成型，所述下模体1齿部型腔12用于3的齿部32下半部分成型，所述上模体2齿部开腔21用于所述齿轮轴3的齿部32上半部分成型，所述下模体1导向型腔用于上模体2外套22锻压时导向。在一个具体的实施方式中，所述下模体轴部型腔11与齿部型腔12呈阶梯状，加上上模体齿部型腔的配合使用，阶梯状与需要进行胎模锻造的齿轮轴的直径变化处相一致。可选地，所述下模体11的底部设置有退模孔，以便于胎模锻造后的退模。
优选地，所述下模体1为阶梯式圆柱状结构，所述下模体齿部型腔12和上模体齿部型腔21之间具有空隙，空隙的大小与齿轮轴进行胎模锻造时的温度有正相关性，空隙的存在可以使得在齿轮轴进行胎模锻造时下模体1的变形量减小，使得胎模锻造后齿轮轴的形变量小，提高锻造精度，进而使得胎模锻造后齿轮轴的尺寸与设计尺寸更加接近，从而有效的减小加工余量，节约材料消耗和机加工时间。
在一个优选的实施方式中，所述下模体1和所述上模体2均采用模具钢材质制成，不仅能够满足锻造要求，而且能够满足批量生产的要求。
本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，用于胎模锻造齿轮轴工艺，通过设置有上模体2和下模体1，所述下模体1包括下模体型腔轴部11、下模体型腔齿部12、下模体导向型腔13和下模体外套14，所述上模体2包括上模体齿部型腔21和上模体外套22。可实现将坯料直接锻造为所需要的齿轮轴锻件，能够有效减少加工余量，节约材料消耗和机加工时间。
本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，结构非常简单，实用性强，锻造精度高，不易损坏，降低了生产成本。
本发明还提供了一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，采用如前所述的组合模具进行锻造，包括以下步骤：
a、下料，截取坯料；
b、进行分段加热，其中第一次加热炉温小于600℃，预热3.5小时；第二次加热，以小于200℃/h的速度加热至850℃，等温1小时；第三次加热：以小于200℃/h的速度加热到1240℃，保温4小时；
c、将坯料依次拔长、镦粗，滚圆，切肩、锻小头，得到粗坯；
d、将所述粗坯放入所述组合模具内进行镦粗至预定尺寸；
e、锻造后冷却，采用先空冷后砂冷。
具体地，所述步骤a中的下料是根据图纸设计要求选用，可以选用17NiCrMo6-4钢材，截取坯料的重量根据锻件所需的重量和火耗确定。在所述步骤b中进行分段加热可以使用本领域技术人员常用的加热炉进行加热保温处理，优选为选用天然气炉进行加热保温处理。在所述步骤c中选用在电液锤上进行自由锻拔长、镦粗、滚圆、切肩、锻小头。其中所述步骤c和所述d的锻造过程中，始锻温度1200℃，终锻温度850℃，往返锻造两火。
在一个具体的实施方式中，如以6630090292齿轮轴为例，其锻造工艺包括以下步骤：
(1)原材料按图纸设计要求选用，选用17NiCrMo6-4材料，锯床下料按锻件重量和火耗，6630090292齿轮轴下料重量为172Kg；
(2)钢坯在天然气炉进行加热，采用分段加热，第一次加热：装炉炉温小于600℃，预热3.5小时以上；第二次加热：以小于200℃/h的速度加热到850℃，等温1小时；第三次加热：以小于200℃/h的速度加热到1240℃，保温4小时后锻造；
(3)锻造时先将钢坯3拔长至220*220*465mm，将坯料3镦粗至290*290*265mm，再锻至φ250*425mm，然后按变形图切肩，锻出小头至410mm长，放入下模体1内，盖上上模体2进行镦粗，平端面到图纸设计的尺寸。
(4)锻造过程中，始锻温度1200℃，终锻温度850℃，往返锻造两火；
(5)锻后冷却采用先空冷，然后砂冷的方法。
本发明提供的一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，通过将坯料经过充分加热后先在电液锤上自由锻拔长、镦粗、滚圆、切肩、锻小头，然后把坯料装入下模体1内，盖上上模体2，镦粗到图纸设计的尺寸。通过使用胎模锻，不但提高锻造精度，锻造流线符合了客户要求，而且工艺重量由原来的228Kg降低到172Kg，降低了原材料成本和后续加工成本。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种胎模锻造齿轮轴的组合模具，其特征在于，包括：下模体、下模体外套和上模体；所述下模体包括用于成形所述齿轮轴的轴部的下模体型腔轴部、用于成形所述齿轮轴的齿部下半部分的下模体型腔齿部和下模体导向型腔；所述上模体设置在所述下模体的上部，包括用于所述齿轮轴齿部上半部分的上模体齿部型腔和上模体外套。
2.根据权利要求1所述的组合模具，其特征在于，所述上模体下端面具有圆柱形的冲头，所述冲头与所述下模体的轴部型腔上端相匹配，所述冲头下端部设置有斜面，使得所述冲头的下端部的直径小于所述冲头的上端部的直径。
3.根据权利要求1所述的组合模具，其特征在于，所述下模外套和下模体之间具有空隙。
4.根据权利要求1所述的组合模具，其特征在于，所述下模体的轴部型腔呈阶梯状，所述下模体的底部设置有退模孔。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合模具，其特征在于，所述上模体和所述下模体采用模具钢材质，所述下模外套采用模具钢材质或者不锈钢材质。
6.一种胎模锻造齿轮轴的锻造工艺，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一项所述的组合模具进行锻造，包括以下步骤：
a、下料，截取坯料；
b、进行分段加热，其中第一次加热炉温小于600℃，预热3.5小时；第二次加热，以小于200℃/h的速度加热至850℃，等温1小时；第三次加热：以小于200℃/h的速度加热到1240℃，保温4小时；
c、将坯料依次拔长、镦粗，滚圆，切肩、锻小头，得到粗坯；
d、将所述粗坯放入所述组合模具内进行镦粗至预定尺寸；
e、锻造后冷却，采用先空冷后砂冷。
7.根据权利要求6所述的锻造工艺，其特征在于，所述步骤a中选用17NiCrMo6-4钢材，截取坯料的重量根据锻件所需的重量和火耗确定。
8.根据权利要求6所述的锻造工艺，其特征在于，所述步骤b中进行分段加热选用天然气炉。
9.根据权利要求6所述的锻造工艺，其特征在于，所述步骤c中选用在电液锤上进行自由锻拔长、镦粗、滚圆、切肩、锻小头。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的锻造工艺，其特征在于，所述步骤c和所述d的锻造过程中，始锻温度1200℃，终锻温度850℃，往返锻造两火。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610392652.3A CN106040938A (zh) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610392652.3A CN106040938A (zh) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106040938A true CN106040938A (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=57170077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610392652.3A Pending CN106040938A (zh) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106040938A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108421951A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 韶关市中机重工股份有限公司 | 动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺 |
| CN110744001A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-04 | 海安金锻工业有限公司 | 一种长轴的锻造工艺 |
| CN111154961A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 无锡宝露重工有限公司 | 一种制造轴锻件的方法及由其制得的轴锻件 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1381037A (en) * | 1971-09-02 | 1975-01-22 | Kabel Metallwerke Ghh | Production of bevel gears |
| JP2002273543A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Ooka Giken Kk | 軸付きパーキングギヤ及びその軸付きパーキングギヤの製造方法 |
| CN102107255A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-29 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种盆形零件毛胚胎模锻成型的方法 |
| CN105522088A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-27 | 溧阳市金昆锻压有限公司 | 制粒机主轴的胎模锻造工艺 |
| CN205914694U (zh) * | 2016-06-02 | 2017-02-01 | 溧阳市金昆锻压有限公司 | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具 |
-
2016
- 2016-06-02 CN CN201610392652.3A patent/CN106040938A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1381037A (en) * | 1971-09-02 | 1975-01-22 | Kabel Metallwerke Ghh | Production of bevel gears |
| JP2002273543A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Ooka Giken Kk | 軸付きパーキングギヤ及びその軸付きパーキングギヤの製造方法 |
| CN102107255A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-29 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种盆形零件毛胚胎模锻成型的方法 |
| CN105522088A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-04-27 | 溧阳市金昆锻压有限公司 | 制粒机主轴的胎模锻造工艺 |
| CN205914694U (zh) * | 2016-06-02 | 2017-02-01 | 溧阳市金昆锻压有限公司 | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108421951A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 韶关市中机重工股份有限公司 | 动车组驱动装置用轮毂锻造模具及其生产工艺 |
| CN110744001A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-04 | 海安金锻工业有限公司 | 一种长轴的锻造工艺 |
| CN110744001B (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-01 | 海安金锻工业有限公司 | 一种长轴的锻造工艺 |
| CN111154961A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-15 | 无锡宝露重工有限公司 | 一种制造轴锻件的方法及由其制得的轴锻件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100467156C (zh) | Gh4169合金盘形锻件在空气中的近等温锻造方法 | |
| CN101695739B (zh) | 大型正、斜三通的锻制工艺 | |
| CN101913058B (zh) | 汽车变速器同步滑套辗压制坯法 | |
| CN102228951A (zh) | 一种复杂结构铝合金轮毂锻扩成形方法及其模具 | |
| CN101912939B (zh) | 一种挤压镦粗成型模具及相应镦粗工艺方法 | |
| Dmitriev et al. | Expanding field of application of cold die forging by inducing active contact friction forces | |
| CN104148574B (zh) | 一种精密冷锻成形的凸轮片制造方法 | |
| CN102172734B (zh) | 汽车变速器齿圈辗压制坯法 | |
| CN109702125A (zh) | 一种新能源汽车发动机齿轮轴闭式锻压成型工艺 | |
| TW201304934A (zh) | 用於製造金屬零件的擠製方法、實行該方法的擠製工具、以及所製造出的起落架桿 | |
| CN105057529A (zh) | 变截面空心轴锻件挤压成型方法 | |
| CN102284669A (zh) | 一种法兰轴精密成形工艺 | |
| CN106040938A (zh) | 一种胎模锻造齿轮轴的组合模具及锻造工艺 | |
| CN104889300A (zh) | 一种用于柴油机气门座的闭式模锻模具及其加工工艺 | |
| CN109676069A (zh) | 一种喷嘴壳体精密锻造方法 | |
| CN105328109A (zh) | 大型盘轴一体件局部连续加载成形方法 | |
| CN105921671B (zh) | 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具 | |
| CN104959778A (zh) | 一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺 | |
| CN105108460B (zh) | 一种外轮廓免磨削的凸轮片制造方法 | |
| CN108188336B (zh) | 一种发动机活塞连杆精密热加工方法 | |
| CN111974921B (zh) | 一种TC17合金的普通模具β锻的锻造方法 | |
| CN102179463B (zh) | 汽车变速器锥毂辗压制坯法 | |
| CN109590426A (zh) | 新能源汽车发动机齿轮轴闭式锻压成型的坯料模具结构 | |
| CN204867259U (zh) | 一种用于柴油机气门座的闭式模锻模具 | |
| CN202621784U (zh) | 汽车变速器齿套坯件的辗扩成型模 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |