CN108856631A - 汽车齿轮的冷镦成型工艺 - Google Patents

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邵鹏
朱海兵
罗从启
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Kunshan Mike Pml Precision Mechanism Ltd
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    • 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
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth

Abstract

本发明公开了一种汽车齿轮的成型方法，包括：步骤1)制备坯料：切断线材，得到坯料；步骤2)束杆：将坯料放入第一冷镦模具中进行挤压，使得坯料尾部形成直径较小的连杆部；步骤3)齿轮成型：将步骤2得到的工件放入第二冷镦模具中进行挤压，使得工件主体靠近连杆部的位置形成花齿；步骤4)镦粗：将步骤3得到的工件放入第三成型模具中进行挤压，使得工件的中部形成法兰部，工件的头部形成内腔孔；步骤5)将步骤4得到的工件放入第四成型模具中进行挤压，使得法兰部挤压成异形，且其外缘形成三个耳状凸起部，法兰部朝向连杆部的侧面上形成一安装槽。本发明的汽车齿轮的成型方法，简化了加工工艺，提高了生产效率，降低了对环境的污染。

Description

汽车齿轮的冷镦成型工艺
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种汽车齿轮的冷镦成型工艺。
背景技术
冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗(常为局部镦粗)成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。由于冷镦具有生产效率高，节约原材料等优点，现在越来越多的零件要求采用冷镦加工成形。
齿轮是汽车传动系统中的重要部件，其生产质量的好坏影响着整个汽车传动的安全性和稳定性。目前国内同类产品的制作工艺均为：棒料切断→退火→磷皂化处理→预成型→退火→磷皂化处理→挤压成形。这种工艺存在诸多缺陷：如成本高(订制相应钢管)；工序多，工艺复杂；加工时间长，约4件/分钟，生产效率低；磷皂化产生的废液处理不当会对环境造成污染，不环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种汽车齿轮的冷镦成型方法，与现有技术相比，该成型工艺简化了加工工艺，提高了生产效率，降低了对环境的污染。
为了解决上述技术问题，本发明提供了汽车齿轮的成型方法，包括如下步骤：
步骤1)制备坯料：切断线材，得到圆柱状坯料；
步骤2)束杆：将坯料放入第一冷镦模具中进行挤压，使得坯料尾部形成直径较小的连杆部；
步骤3)齿轮成型：将步骤2得到的工件放入第二冷镦模具中进行挤压，使得工件主体靠近连杆部的位置形成花齿；在此过程中，工件整体的直径变大。
步骤4)镦粗：将步骤3得到的工件放入第三成型模具中进行挤压，使得工件的中部挤压形成法兰部，工件的头部形成内腔孔；
步骤5)将步骤4得到的工件放入第四成型模具中进行挤压，使得法兰部挤压成异形，且其外缘形成三个耳状凸起部，法兰部朝向连杆部的侧面上靠近耳状凸起部的位置形成一安装槽。
根据本发明的一种实施方式，在步骤3中，使用第二冷镦模具成型时，还会使工件头部挤压形成倒角。
根据本发明的一种实施方式，在步骤3中，形成的花齿为五瓣型的花齿。
根据本发明的一种实施方式，在步骤5中，使用第四冷镦模具成型时，还会使连杆部的一端挤压形成倒角。
根据本发明的一种实施方式，在步骤5中，还包括冲深内腔孔的步骤。
根据本发明的一种实施方式，在步骤2-5中，还包括将挤压作用产生的多余的挤出料打磨去除的工序。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的汽车齿轮的成型方法，从线材到成形仅通过冷镦一道工序，简化了加工工艺，且工序的减少也使整个工艺过程中的能耗也相应减少了。
2、本发明的汽车齿轮的成型方法，冷镦过程中多工位同时进行，使生产效率得到了提高，产量达到了50件/分钟；冷镦过程高效连贯，减少了工人的劳动强度。
3、本发明的汽车齿轮的成型方法，不需要经过磷皂化处理，更环保。
附图说明
图1是本发明的成型方法的工艺流程图；
图2是圆柱状坯料的结构示意图；
图3是步骤2处理后的工件的结构示意图；
图4是第一冷镦模具的结构示意图；
图5是步骤3处理后的工件的结构示意图；
图6是第二冷镦模具的结构示意图；
图7是步骤4处理后的工件的结构示意图；
图8是第三冷镦模具的结构示意图；
图9是步骤5处理后的工件的结构示意图；
图10是第四冷镦模具的结构示意图；
其中：1、坯料；11、连杆部；12、花齿；13、倒角；14、法兰部；15、内腔孔；16、耳状凸起部；17、安装槽；2、第一冷镦模具；3、第二冷镦模具；4、第三冷镦模具；5、第四冷镦模具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
以下实施方式中，术语“头部”、“尾部”为相对于附图中的方位所说，即朝上的一端为头部，朝下的一端为尾部。
请参见图1，本发明提供了一种汽车齿轮的冷镦成型方法，与现有的成型方法相比，该成型方法从线材到成形仅通过冷镦一道工序，极大的简化了加工工艺，降低了能耗，且由于成型过程中无需经过磷皂化处理，更加环保。
具体的，该成型方法包括以下步骤：
步骤1)制备坯料1：切断线材，得到圆柱状坯料1；
根据实际产品的需要，可定制固定线径的线材，然后剪断形成等长的圆柱状坯料1。坯料1的结构示意图参见图2。
步骤2)束杆：将坯料1放入第一冷镦模具2中进行挤压，使得坯料1尾部形成直径较小的连杆部11；
图3示出了经步骤2)处理的工件的结构示意图，图4示出了第一冷镦模具2的结构示意图。可以看出，此时工件主体与连杆部11之间圆滑过渡。
步骤3)齿轮成型：将步骤2得到的工件放入第二冷镦模具3中进行挤压，使得工件主体靠近连杆部11的位置形成花齿12；在此过程中，工件整体的直径变大。
图5示出了经步骤3)处理的工件的结构示意图，图6示出了第二冷镦模具3的结构示意图。从图中可以看出，得到的花齿12为五瓣型花齿12，且在此步骤中工件头部挤压形成倒角13。
步骤4)镦粗：将步骤3得到的工件放入第三成型模具中进行挤压，使得工件的中部挤压形成法兰部14，工件的头部形成内腔孔15；
图7示出了经步骤4)处理的工件的结构示意图，图8示出了第三冷镦模具4的结构示意图。从图中可以看出，得到的工件，其头部形成为类圆台状，且形成的内腔孔15较浅。
步骤5)将步骤4得到的工件放入第四成型模具中进行挤压，使得法兰部14挤压成异形，且其外缘形成三个耳状凸起部16，法兰部14朝向连杆部11的侧面上靠近耳状凸起部16的位置形成一安装槽17，从而得到本发明的汽车齿轮。
图9示出了经步骤5)处理的工件的结构示意图，图10示出了第四冷镦模具5的结构示意图。从图中可以看出，在此步骤中，连杆部11的端部挤压形成倒角13，工件头部挤压成柱状，内腔孔15被冲深。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.汽车齿轮的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)制备坯料：切断线材，得到圆柱状坯料；
步骤2)束杆：将坯料放入第一冷镦模具中进行挤压，使得坯料尾部形成直径较小的连杆部；
步骤3)齿轮成型：将步骤2得到的工件放入第二冷镦模具中进行挤压，使得工件主体靠近连杆部的位置形成花齿；
步骤4)镦粗：将步骤3得到的工件放入第三成型模具中进行挤压，使得工件的中部形成法兰部，工件的头部形成内腔孔；
步骤5)将步骤4得到的工件放入第四成型模具中进行挤压，使得法兰部挤压成异形，且其外缘形成三个耳状凸起部，法兰部朝向连杆部的侧面上靠近耳状凸起部的位置形成一安装槽。
2.如权利要求1所述的汽车齿轮的成型方法，其特征在于，在步骤3中，使用第二冷镦模具成型时，还会使工件头部挤压形成倒角。
3.如权利要求1所述的汽车齿轮的成型方法，其特征在于，在步骤3中，形成的花齿为五瓣型的花齿。
4.如权利要求1所述的汽车齿轮的成型方法，其特征在于，在步骤5中，使用第四冷镦模具成型时，还会使连杆部的一端挤压形成倒角。
5.如权利要求1所述的汽车齿轮的成型方法，其特征在于，在步骤5中，还包括冲深内腔孔的步骤。
6.如权利要求1所述的汽车齿轮的成型方法，其特征在于，在步骤2-5中，还包括将挤压作用产生的多余的挤出料打磨去除的工序。
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