CN112719174A - 一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺 - Google Patents

一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，包括以下工序：S1，墩饼：φ179.6mm×34.7mm；S2，预成型：毛坯中间φ115mm内部位采用双侧斜角成型；S3，冲小孔：将S2中毛坯中间预留的直径φ55mm，厚度8mm的连皮去除掉；S4，扩孔：将S3中制成的毛坯内孔由φ55mm扩大至φ157mm，S5，成型：将S4中扩孔后的毛坯通过金属流动方式成型为需要的产品形状；S6，整形：对S5中的成型产品进行微量整形；S7，冲飞边：将S5中产生的内孔飞边去除掉即可。本发明通过特殊的锻造工艺，不但能够造齿轮锻造过程中一定程度的提升材料的致密度提升齿轮的承载能力和抗变形能力，同时达到降低资源成本以及节省材料的经济化制造水平。

Description

一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺
技术领域
本发明涉及齿轮精密锻造技术领域，尤其涉及一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺。
背景技术
主减速齿轮是汽车动力传输的必不可少的核心零部件，无论传统的燃油车还是新能源乘用车，其变速传动系统都离不开主减速齿轮应用。目前国内主减速齿轮毛坯的传统锻造成型工艺采用热锻成型，主要锻造工艺过程为：墩饼——成型——冲孔。然而由于主减速齿轮的的形状特点，外圆和内孔较大，中间腹板较薄，毛坯原材料主要集中在外圆，采用传统锻造成型工艺成型时，成型工位将墩饼后的毛坯通过压力机将中间腹板部位的多余材料全部挤压到外圆部位，在整个成型过程中金属流动较多，流动阻力较大，从而使锻造成型工位成型压力增加，模具寿命降低。同时在随后的冲孔工位将中间腹板位置的直径φ127.3mm，厚度10mm的多余材料去除，造成原材料的浪费。此主减速齿轮的锻造成型工艺最终造成锻造设备负荷增大、模具寿命降低、原材料利用率降低。因此，传统的锻造成型工艺不能适应目前国家大力推广的节能减排政策，造成资源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，不但能够造齿轮锻造过程中一定程度的提升材料的致密度提升齿轮的承载能力和抗变形能力，同时达到降低资源成本以及节省材料的经济化制造水平，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，包括以下工序：
S1，墩饼：φ179.6mm×34.7mm；
S2，预成型：φ180.6mm×42mm，毛坯中间φ115mm内部位采用双侧斜角成型，来保证在后道扩孔工序中内孔不产生折叠、毛刺以及端面凹坑；
S3，冲小孔：将S2中毛坯中间预留的直径φ55mm，厚度8mm的连皮去除掉；
S4，扩孔：将S3中制成的毛坯内孔由φ55mm扩大至φ157mm，毛坯外径由φ180.6mm增大至φ222.8mm，厚度42mm；将金属材料分配到需要成型部位，以减少后续成型压力和材料浪费；
S5，成型：将S4中扩孔后的毛坯通过金属流动方式成型为需要的产品形状，毛坯外径由φ222.8mm增大至φ223.8mm，毛坯厚度由42mm增至47mm，在成型产品的腹板下端面设计斜度，便于金属向外圆下端面部位流动，外圆下端面设计斜角，便于储存更多材料；
S6，整形：对S5中的成型产品进行微量整形，以最少的变形量达到产品要求的同时，从而提升模具的使用寿命；
S7，冲飞边：将S5中内孔部位产生的宽度15mm，厚度1.5mm飞边去除掉即可。
本发明的进一步改进方案是，所述S2中内部位双侧斜角的数值为25°。
本发明的进一步改进方案是，所述S5中外圆下端面斜角的数值为20°。
本发明的进一步改进方案是，所述S5中腹板下端面斜角的数值为5°。
本发明的有益效果：
本发明针特别是针对新能源变速箱传动系统的主减速齿轮，通过特殊的锻造工艺，不但能够造齿轮锻造过程中一定程度的提升材料的致密度提升齿轮的承载能力和抗变形能力，同时达到降低资源成本以及节省材料的经济化制造水平。
附图说明
图1为本发明的S1工序结构示意图。
图2为本发明的S2工序结构示意图。
图3为本发明的S3工序结构示意图。
图4为本发明的S4工序结构示意图。
图5为本发明的S5工序结构示意图。
图6为本发明的S6工序结构示意图。
图7为本发明的S7工序结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：如图1～7所示，一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，包括以下工序：
S1，墩饼：φ179.6mm×34.7mm；
S2，预成型：φ180.6mm×42mm，毛坯中间φ115mm内部位采用双侧各25°斜角成型，来保证在后道扩孔工序中内孔不产生折叠、毛刺以及端面凹坑，毛坯的高度通过模具的上下模合模高度限位来保证；
S3，冲小孔：将S2中毛坯中间预留的直径φ55mm，厚度8mm的连皮去除掉；该工序去除的原材料重量为0.15kg，相较与传统方式锻造去除的φ127mm，厚度10mm的连皮，可节省原材料0.845kg；冲孔后不能有毛刺产生，冲出的小孔作为扩孔的底孔。
S4，扩孔：将S3中制成的毛坯内孔由φ55mm扩大至φ157mm，毛坯外径由φ180.6mm增大至φ222.8mm；厚度42mm，从而将原材料移到产品的外圆部位，来减少后续锻造成型时的成型压力。
S5，成型：将S4中扩孔后的毛坯通过金属流动方式成型为需要的产品形状，毛坯外径由φ222.8mm增大至φ223.8mm，毛坯厚度由42mm增至47mm，在成型产品的腹板下端面设计5°斜角，便于金属流动，外圆下端面设计20°斜角，便于储存更多材料，在整形工步可提升产品圆角的填充效果；扩孔后的产品放入模腔后只需要40%以内的能量就可完成产品成型，此外得益于在扩孔工序原材料已经被转移至外圆部位，在成型工位产品的金属流动范围较小，成型压力较传统锻造方式降低60%以上。
S6，整形：对S5中的成型产品进行微量整形；使其所有尺寸及表面质量能符合产品实际要求，由于变形量较小，受力较小，模具寿命较传统锻造可提升50%以上。
S7，冲飞边：将S5中内孔部位产生的宽度15mm，厚度1.5mm飞边去除掉即可，以满足产品的实际需求。
在本实施例中，S1、S2、S3工序可通过一台800T三工位油压机来完成；S4工序可通过250E辗环机来完成；S5工序使用1600T的压力机进行成型；S6工序通过1600T的压力机来完成；S7工序可通过315T的压力机来完成。
上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，其特征在于，包括以下工序：
S1，墩饼：φ179.6mm×34.7mm；
S2，预成型：φ180.6mm×42mm，毛坯中间φ115mm内部位采用双侧斜角成型，来保证在后道扩孔工序中内孔不产生折叠、毛刺以及端面凹坑；
S3，冲小孔：将S2中毛坯中间预留的直径φ55mm，厚度8mm的连皮去除掉；
S4，扩孔：将S3中制成的毛坯内孔由φ55mm扩大至φ157mm，毛坯外径由φ180.6mm增大至φ222.8mm，厚度42mm，将金属材料分配到需要成型部位，以减少后续成型压力和材料浪费；
S5，成型：将S4中扩孔后的毛坯通过金属流动方式成型为需要的产品形状，毛坯外径由φ222.8mm增大至φ223.8mm，毛坯厚度由42mm增至47mm，在成型产品的腹板下端面设计斜度，便于金属向外圆下端面部位流动，外圆下端面设计斜角，便于储存更多材料；
S6，整形：对S5中的成型产品进行微量整形，以最少的变形量达到产品要求的同时，从而提升模具的使用寿命；
S7，冲飞边：将S5中内孔部位产生的宽度15mm，厚度1.5mm飞边去除掉即可。
2.如权利要求1所述的一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，其特征在于：所述S2中内部位双侧斜角的数值为25°。
3.如权利要求1所述的一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，其特征在于：所述S5中外圆下端面斜角的数值为20°。
4.如权利要求1所述的一种新能源乘用车电机传动系统用主减速齿轮锻造工艺，其特征在于：所述S5中腹板下端面斜角的数值为5°。
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