CN112756928A - 端面齿的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种端面齿的加工工艺，属于机械加工技术领域。它解决了现有技术存在着效率低的问题。本端面齿的加工工艺包括以下步骤：A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。本端面齿的加工工艺效率高。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种端面齿的加工工艺。
背景技术
传动连接件为各种类汽车、工程机械、农业机械等对应的动力输出件传递扭矩，属重要联接件，其技术条件要求精度高，机械切削加工有一定的难度。
目前所采用的加工工艺流程一般如下:
先下料、锻造毛坯，然后进行机械切削加工。
机械切削加工通常对其端面齿的加工。
可以看出，铣削加工，其效率极低、加工精度很难达到技术要求，质量难以保证。
一般批量生产T型齿端面发兰和传动轴T型端面齿的企业，采用专用平面拉床进行平面齿的拉削工艺，这种加工方法为机床较贵，对拉刀有特殊要求，由于拉削力与工件的贴切问题，使拉刀的寿命不高，其机加工的精度不是很稳定，加工成本高，生产效率也存在问题。
现国内外已有采用强力平面磨削工艺进行T型端面齿的强力磨削加工，此类工艺的磨削设备较贵，国产专用磨床的需要人民币260万以上，加工效率为一个端面齿的磨削需要3分钟以上，对砂轮和金刚滚轮均有一定的要求，尤其是金刚滚轮由于精度要求高目前还需要国外进口，价格昂贵；故加工成本高。
以上3种通过进行切削加工的工艺，端面齿传递扭矩的齿由于金属流线纤维被切断，其强度大大降低，在重载传递扭矩时会出现断齿等严重后果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种加工效率高的端面齿的加工工艺。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种端面齿的加工工艺，端面齿轮端部处具有若干均布的齿牙，若干均布的齿轮在端面齿轮端部处形成一啮合部，所述啮合部的数量为若干个且若干啮合齿均布在端面齿轮端部处，每个啮合部处均具有贯穿的连接孔，其特征在于，本加工工艺包括以下步骤：
A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；
B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；
C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。
本端面齿的加工工艺由于锻造、热处理以及冷挤压作业后就能成型端面齿轮，整个加工过程中不会采用机械切削加工，这样不仅作业效率高且工艺成本比较低。
具体而言，端面齿轮的啮合部不再需要进行机械切削加工，既节约了材料又节省了昂贵的机加工费用，本工艺方法易实现智能化生产、效率高、成本比机械切削加工低，零件的加工精度一致性和质量稳定性好，采用本发明的工艺方法，在热模锻和冷碾挤压设备和精密模具中成形，不破坏(无切割)金属流线，从而零件的综合机械性能(特别是强度指标)有显著的提高，其优点明显。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤A中原料放入锻造模具中进行锻造。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤A中采用热模锻压力机进行锻造处理。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤B中等温退火中毛坯在退火炉中加热至580-620℃，并保温2-3小时后空气冷却至室温。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤B中抛丸处理中抛丸及中叶轮的转速为10—30转/分钟，抛丸时间为5—8分钟。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤C中冷挤压工序次数为2—4次，且每道冷挤压工序的挤压量逐渐减小。
在上述的端面齿的加工工艺中，所述步骤C后对端面齿轮进行检测，目测其是否具有明显的裂纹。
与现有技术相比，本端面齿的加工工艺由于不采用机械切削加工工序，因此，保留的产品自身的强大且加工效率高。
同时，冷挤压工序由于分多道进行处理，因此，还能有效保证成品的精度。
附图说明
图1是端面齿轮的主视结构示意图。
图2是端面齿轮的剖视结构示意图。
图中，1、端面齿轮；2、啮合部；3、连接孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
如图1和图2所示，本端面齿轮端部处具有若干均布的齿牙，若干均布的齿轮在端面齿轮端部处形成一啮合部，所述啮合部的数量为若干个且若干啮合齿均布在端面齿轮端部处，每个啮合部处均具有贯穿的连接孔。
本端面齿的加工工艺包括以下步骤：
A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；
本步骤A中原料放入锻造模具中进行锻造。
本步骤A中采用热模锻压力机进行锻造处理。
B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；
所述步骤B中抛丸处理中抛丸及中叶轮的转速为10转/分钟，抛丸时间为5分钟。
所述步骤B中等温退火中毛坯在退火炉中加热至580℃，并保温2小时后空气冷却至室温。
C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。
所述步骤C中冷挤压工序次数为2次，且每道冷挤压工序的挤压量逐渐减小。
所述步骤C后对端面齿轮进行检测，目测其是否具有明显的裂纹。
本端面齿的加工工艺由于锻造、热处理以及冷挤压作业后就能成型端面齿轮，整个加工过程中不会采用机械切削加工，这样不仅作业效率高且工艺成本比较低。
具体而言，端面齿轮的啮合部不再需要进行机械切削加工，既节约了材料又节省了昂贵的机加工费用，本工艺方法易实现智能化生产、效率高、成本比机械切削加工低，零件的加工精度一致性和质量稳定性好，采用本发明的工艺方法，在热模锻和冷碾挤压设备和精密模具中成形，不破坏(无切割)金属流线，从而零件的综合机械性能(特别是强度指标)有显著的提高，其优点明显。
实施例二
如图1和图2所示，本端面齿轮端部处具有若干均布的齿牙，若干均布的齿轮在端面齿轮端部处形成一啮合部，所述啮合部的数量为若干个且若干啮合齿均布在端面齿轮端部处，每个啮合部处均具有贯穿的连接孔。
本端面齿的加工工艺包括以下步骤：
A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；
本步骤A中原料放入锻造模具中进行锻造。
本步骤A中采用热模锻压力机进行锻造处理。
B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；
所述步骤B中抛丸处理中抛丸及中叶轮的转速为30转/分钟，抛丸时间为8分钟。
所述步骤B中等温退火中毛坯在退火炉中加热至620℃，并保温3小时后空气冷却至室温。
C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。
所述步骤C中冷挤压工序次数为4次，且每道冷挤压工序的挤压量逐渐减小。
所述步骤C后对端面齿轮进行检测，目测其是否具有明显的裂纹。
本端面齿的加工工艺由于锻造、热处理以及冷挤压作业后就能成型端面齿轮，整个加工过程中不会采用机械切削加工，这样不仅作业效率高且工艺成本比较低。
具体而言，端面齿轮的啮合部不再需要进行机械切削加工，既节约了材料又节省了昂贵的机加工费用，本工艺方法易实现智能化生产、效率高、成本比机械切削加工低，零件的加工精度一致性和质量稳定性好，采用本发明的工艺方法，在热模锻和冷碾挤压设备和精密模具中成形，不破坏(无切割)金属流线，从而零件的综合机械性能(特别是强度指标)有显著的提高，其优点明显。
实施例三
如图1和图2所示，本端面齿轮端部处具有若干均布的齿牙，若干均布的齿轮在端面齿轮端部处形成一啮合部，所述啮合部的数量为若干个且若干啮合齿均布在端面齿轮端部处，每个啮合部处均具有贯穿的连接孔。
本端面齿的加工工艺包括以下步骤：
A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；
本步骤A中原料放入锻造模具中进行锻造。
本步骤A中采用热模锻压力机进行锻造处理。
B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；
所述步骤B中抛丸处理中抛丸及中叶轮的转速为22转/分钟，抛丸时间为6分钟。
所述步骤B中等温退火中毛坯在退火炉中加热至590℃，并保温2小时后空气冷却至室温。
C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。
所述步骤C中冷挤压工序次数为3次，且每道冷挤压工序的挤压量逐渐减小。
所述步骤C后对端面齿轮进行检测，目测其是否具有明显的裂纹。
本端面齿的加工工艺由于锻造、热处理以及冷挤压作业后就能成型端面齿轮，整个加工过程中不会采用机械切削加工，这样不仅作业效率高且工艺成本比较低。
具体而言，端面齿轮的啮合部不再需要进行机械切削加工，既节约了材料又节省了昂贵的机加工费用，本工艺方法易实现智能化生产、效率高、成本比机械切削加工低，零件的加工精度一致性和质量稳定性好，采用本发明的工艺方法，在热模锻和冷碾挤压设备和精密模具中成形，不破坏(无切割)金属流线，从而零件的综合机械性能(特别是强度指标)有显著的提高，其优点明显。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (7)
1.一种端面齿的加工工艺，端面齿轮端部处具有若干均布的齿牙，若干均布的齿轮在端面齿轮端部处形成一啮合部，所述啮合部的数量为若干个且若干啮合齿均布在端面齿轮端部处，每个啮合部处均具有贯穿的连接孔，其特征在于，本加工工艺包括以下步骤：
A、下料、锻造：按照设定尺寸选择对应的原料进行下料，下料后的原料经热锻处理后，得到具有若干啮合部和与啮合部一一对应连接孔的毛坯；
B、热处理：将毛坯经等温退火和抛丸处理后，去除其表面氧化皮等杂物，得到金属组织晶粒细化均匀和表面清洁和易脱模的半成品；
C、冷挤压：将半成品放入对应模具内采用冷碾挤压设备对啮合部冷碾挤压整形，处理后得到成品。
2.根据权利要求1所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤A中原料放入锻造模具中进行锻造。
3.根据权利要求2所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤A中采用热模锻压力机进行锻造处理。
4.根据权利要求3所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤B中等温退火中毛坯在退火炉中加热至580-620℃，并保温2-3小时后空气冷却至室温。
5.根据权利要求4所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤B中抛丸处理中抛丸及中叶轮的转速为10—30转/分钟，抛丸时间为5—8分钟。
6.根据权利要求5所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤C中冷挤压工序次数为2—4次，且每道冷挤压工序的挤压量逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的端面齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤C后对端面齿轮进行检测，目测其是否具有明显的裂纹。
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