CN107020484B - 一种三联齿的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三联齿轮的制造方法，该方法通过选择金属棒材，根据三联齿轮的重量计算出棒材的长度，将棒材置于中频感应加热炉中加热，加热温度为1100℃～1180℃，然后进行镦粗、预锻和终锻三步工序成型，成型工序中包括去氧化皮和防氧化；然后喷丸清理，毛坯表面涂润滑剂；润滑后的三联齿轮毛坯放入精整模中，进行冷整形工序，即对三联齿轮的锥齿部分进行常温整形即成三联齿轮。本发明操作方便，产品质量稳定，齿面光洁度达到1.6以上，齿部精度通过整形达到DIN标6级以上，锥齿部分无需机械加工，只需一次加热，生产周期短、效率高、节省能源及材料、操作方便、产品精度高；从而彻底改变现行的三联齿轮机械加工或多火锻造的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种三联齿轮的制造方法，属齿轮制造领域。
背景技术
目前，三联齿轮是广泛应用于汽车行业，实现轴向连接并用于汽车车桥的机械装置，其三联齿轮的锥齿部分与行星齿轮相啮合，其锥齿轮大端封闭，无法通过刨齿进行加工，在加工过程中，一般采用精锻成型，但由于锻造过程中的氧化，造成锥齿部分齿面粗糙度差，齿部精度差，通常工艺采用两火锻造，先锻造成型，然后对表面进行喷丸清理氧化皮，然后加热到800℃左右进行温锻，由于两次加热，造成能源消耗较大，生产周期长，且齿部精度与粗糙度仍难达到理想状态。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种生产周期短、生产效率高、节省能源及材料、操作方便和精度高的三联齿轮的制造方法；从而彻底改变现行制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：1、一种三联齿轮的制造方法，其特征在于所述的该制造方法包括下料工序、加热工序、镦粗工序、预锻工序、终锻工序、防氧化工序、喷丸工序、润滑工序、整形工序和检验工序；具体制造方法如下：
A、所述的下料工序：选用符合要求的金属棒材，并通过CAD绘制三联齿轮的三维图，由CAD软件得到该三联齿轮的体积，然后乘以金属棒材密度得到三联齿轮的重量，得到三联齿轮的重量公差为±0.5%；然后依据三联齿轮的重量、密度和金属棒材的直径计算出金属棒材的长度；再按照计算出来的金属棒材的长度进行下料，该下料的金属棒材要求断面与圆柱面垂直度为±0.5°；
B、所述的加热工序：将上述下料的金属棒材置于具有氮气氛围保护的无氧化的中频感应加热炉中，然后进行加热，加热温度为1100℃～1180℃，加热时间为3～4分钟，加热时，要求金属棒材中心与表面温差不大于50℃；
C、所述的镦粗工序如下：
①镦粗，将上述加热后的金属棒材置于锻压机镦粗模具型腔内进行镦粗，使其金属棒材锻造形成蘑菇状坯料，镦粗比为0.25～0.4，其蘑菇状坯料杆部（1）与三联齿轮杆部成品部位相比单边留1～2mm，蘑菇状坯料头部（2）的直径为三联齿圆柱齿轮外径的60%～80%；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将蘑菇状坯料头部（2）将氧化皮去除；
D所述的预锻工序如下：
①预锻，将上述镦粗后的坯料置于锻压机预锻模具型腔内，压机滑块下压上下合模，其蘑菇状坯料向模具齿部填充，使其预锻三联齿轮杆部（3）和齿部（4）基本成型，预锻三联齿轮坯料的各齿两侧留有0.1～0.5mm的精整余量；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将预锻三联齿轮齿部（4）氧化皮去除；
E、终锻工序：将预锻后的坯料置于终锻模具型腔内，锻压机滑块下压上下合模，其预锻后的坯料部分未充满处完全充满，使其终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）完全成型，该终锻三联齿轮的各齿两侧留有0.1-0.5mm精整余量；F、所述的防氧化工序：终锻后的三联齿轮在30秒内，采用河沙或沙状物覆盖到齿部，隔绝终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）与空气接触，直到毛坯冷却至300℃以下，防止终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）氧化；
G、所述的喷丸清理工序：采用直径不大于1mm的钢丸，进行喷丸清理上述通过防氧化工序的三联齿轮表面的氧化皮，喷丸时间30秒～2分钟；
H、所述的润滑工序：将喷丸后的三联齿轮齿部涂油或润滑物；
I、所述的整形工序如下：
①装模，将润滑后的三联齿轮置于整形模具的腔体中，然后将整形模具置于压
力机的工作台面上；
②整形，启动压力机对置于三联齿轮的整形模具进行施压，其压力以将三联齿轮的锥齿齿面压光即成，并保持时间为3～6秒钟；
③出模，将压力机释放压力，压头抬起，移走整形模具的上模，手动取出三联齿轮；
④清洁模具，采用0.6兆帕强风吹干净整形模具下腔体内的污物，待用；
J、所述的检验工序：对上述经整形工序后的三联齿轮齿部进行检测，达到DIN标6级以上即可，三联齿精锻工序结束，即成三联齿轮。本发明通过上述方法制造的一种三联齿轮。
本发明的要点：是通过选择符合要求的金属棒材，由三联齿轮的重量，用于计算出金属棒材的长度，然后将金属棒材置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中进行加热，加热温度为1100℃～1180℃之间，加热时间为3～5分钟，金属棒材的中心与表面温差不大于50℃后；进行镦粗、预锻和终锻三步工序成型，三步工序中包括去氧化皮和防氧化；然后进行喷丸清理，毛坯表面涂润滑剂；润滑后的三联齿轮毛坯放入整形模中，进行冷整形工序，即对三联齿轮的锥齿部分进行冷整形即成三联齿轮。
综上所述，本发明操作方便，制造的产品质量稳定，齿面光洁度达到1.6以上，齿部精度通过精整模使其达到DIN标6级以上，锥齿部分无需机械加工，只需一次加热，生产周期短、生产效率高、节省能源及材料、操作方便、产品精度高，从而彻底改变现行的三联齿轮的制造方法。
附图说明
图1为镦粗形成三联齿轮蘑菇状坯料的结构示意图；
图2为预锻基本成型的三联齿轮的结构示意图；
图3为终锻成型的三联齿轮的结构示意图（产品）；
图4为镦粗形成三联齿轮蘑菇状坯料的结构示意图；
图5为预锻基本成型的三联齿轮的立体结构示意图；
图6为终锻成型的三联齿轮的立体结构示意图（产品）。
具体实施方式
参考上述附图，一 种三联齿轮（425桥的三联齿轮为例）的制造方法，其特征在于所述的该制造方法包括下料工序、加热工序、镦粗工序、预锻工序、终锻工序、防氧化工序、喷丸工序、润滑工序、整形工序和检验工序；具体制造方法如下：
A、所述的下料工序：选用符合要求的金属棒材，并通过CAD绘制三联齿轮的三维图，由CAD软件得到该三联齿轮的体积，然后乘以金属棒材密度得到三联齿轮的重量，得到三联齿轮的重量公差为±0.5%；然后依据三联齿轮的重量、密度和金属棒材的直径计算出金属棒材的长度；再按照计算出来的金属棒材的长度进行下料，该下料的金属棒材要求断面与圆柱面垂直度为±0.5°；
B、所述的加热工序：将上述下料的金属棒材置于具有氮气氛围保护的无氧化的中频感应加热炉中，然后进行加热，加热温度为1100℃～1180℃，加热时间为3～4分钟，加热时，要求金属棒材中心与表面温差不大于50℃；
C、所述的镦粗工序如下：
①镦粗，将上述加热后的金属棒材置于锻压机镦粗模具型腔内进行镦粗，使其金属棒材锻造形成蘑菇状坯料，镦粗比为0.25～0.4，其蘑菇状坯料杆部（1）与三联齿轮杆部成品部位相比单边留1～2mm，蘑菇状坯料头部（2）的直径为三联齿圆柱齿轮外径的60%～80%；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将蘑菇状坯料头部（2）将氧化皮去除；
D所述的预锻工序如下：
①预锻，将上述镦粗后的坯料置于锻压机预锻模具型腔内，压机滑块下压上下合模，其蘑菇状坯料向模具齿部填充，使其预锻三联齿轮杆部（3）和齿部（4）基本成型，预锻三联齿轮坯料的各齿两侧留有0.1～0.5mm的精整余量；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将预锻三联齿轮齿部（4）氧化皮去除；
E、终锻工序：将预锻后的坯料置于终锻模具型腔内，锻压机滑块下压上下合模，其预锻后的坯料部分未充满处完全充满，使其终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）完全成型，该终锻三联齿轮的各齿两侧留有0.1-0.5mm精整余量；F、所述的防氧化工序：终锻后的三联齿轮在30秒内，采用河沙或沙状物覆盖到齿部，隔绝终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）与空气接触，直到毛坯冷却至300℃以下，防止终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）氧化；
G、所述的喷丸清理工序：采用直径不大于1mm的钢丸，进行喷丸清理上述通过防氧化工序的三联齿轮表面的氧化皮，喷丸时间30秒～2分钟；
H、所述的润滑工序：将喷丸后的三联齿轮齿部涂油或润滑物；
I、所述的整形工序如下：
①装模，将润滑后的三联齿轮置于整形模具的腔体中，然后将整形模具置于压
力机的工作台面上；
②整形，启动压力机对置于三联齿轮的整形模具进行施压，其压力以将三联齿轮的锥齿齿面压光即成，并保持时间为3～6秒钟；
③出模，将压力机释放压力，压头抬起，移走整形模具的上模，手动取出三联齿轮；
④清洁模具，采用0.6兆帕强风吹干净整形模具下腔体内的污物，待用；
J、所述的检验工序：对上述经整形工序后的三联齿轮齿部进行检测，达到DIN标6级以上即可，三联齿精锻工序结束，即成三联齿轮。本发明通过上述方法制造的一种三联齿轮。
综上所述，本发明操作方便，制造的产品质量稳定，齿面光洁度达到1.6以上，齿部精度通过整形能达到DIN标6级以上，锥齿部分无需机械加工，且只需一次加热，生产周期短、生产效率高、节省能源及材料、操作方便、产品精度高，从而彻底改变现行的三联齿轮机械加工或多火锻造的制造方法。
Claims (4)
1.一种三联齿轮的制造方法，其特征在于所述的制造方法包括下料工序、加热工序、镦粗工序、预锻工序、终锻工序、防氧化工序、喷丸工序、润滑工序、整形工序和检验工序；具体制造方法如下：
A、所述的下料工序：选用符合要求的金属棒材，并通过CAD绘制三联齿轮的三维图，由CAD软件得到该三联齿轮的体积，然后乘以金属棒材密度得到三联齿轮的重量，得到三联齿轮的重量公差为±0.5%；然后依据三联齿轮的重量、密度和金属棒材的直径计算出金属棒材的长度；再按照计算出来的金属棒材的长度进行下料，该下料的金属棒材要求断面与圆柱面垂直度为±0.5°；
B、所述的加热工序：将上述下料的金属棒材置于具有氮气氛围保护的无氧化的中频感应加热炉中，然后进行加热，加热温度为1100℃～1180℃，加热时间为3～4分钟，加热时，要求金属棒材中心与表面温差不大于50℃；
C、所述的镦粗工序如下：
①镦粗，将上述加热后的金属棒材置于锻压机镦粗模具型腔内进行镦粗，使其金属棒材锻造形成蘑菇状坯料，镦粗比为0.25～0.4，其蘑菇状坯料杆部（1）与三联齿轮杆部成品部位相比单边留1～2mm，蘑菇状坯料头部（2）的直径为三联齿圆柱齿轮外径的60%～80%；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将蘑菇状坯料头部（2）将氧化皮去除；
D所述的预锻工序如下：
①预锻，将上述镦粗后的坯料置于锻压机预锻模具型腔内，压机滑块下压上下合模，其蘑菇状坯料向模具齿部填充，使其预锻三联齿轮杆部（3）和齿部（4）基本成型，预锻三联齿轮坯料的各齿两侧留有0.1～0.5mm的精整余量；
②去氧化皮，采用钢刷和吹气相结合将预锻三联齿轮齿部（4）氧化皮去除；
E、终锻工序：将预锻后的坯料置于终锻模具型腔内，锻压机滑块下压上下合模，其预锻后的坯料部分未充满处完全充满，使其终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）完全成型，该终锻三联齿轮的各齿两侧留有0.1-0.5mm精整余量；
F、所述的防氧化工序：终锻后的三联齿轮在30秒内，采用沙状物覆盖到齿部，隔绝终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）与空气接触，直到毛坯冷却至300℃以下，防止终锻三联齿轮杆部（5）和齿部（6）氧化；
G、所述的喷丸工序：采用直径不大于1mm的钢丸，进行喷丸清理上述通过防氧化工序的三联齿轮表面的氧化皮，喷丸时间30秒～2分钟；
H、所述的润滑工序：将喷丸后的三联齿轮齿部涂润滑物；
I、所述的整形工序如下：
①装模，将润滑后的三联齿轮置于整形模具的腔体中，然后将整形模具置于压力机的工作台面上；
②整形，启动压力机对置于三联齿轮的整形模具进行施压，其压力以将三联齿轮的锥齿齿面压光即成，并保持时间为3～6秒钟；
③出模，将压力机释放压力，压头抬起，移走整形模具的上模，手动取出三联齿轮；
④清洁模具，采用0.6兆帕强风吹干净整形模具下腔体内的污物，待用；
J、所述的检验工序：对上述经整形工序后的三联齿轮齿部进行检测，达到DIN标6级以上即可，三联齿精锻工序结束，即成三联齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种三联齿轮的制造方法，其特征在于所述的沙状物为河沙。
3.根据权利要求1所述的一种三联齿轮的制造方法，其特征在于所述的润滑物为油。
4.如权利要求1所述的方法制造的一种三联齿轮。
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