CN1644266A - 齿轮毛坯齿部挤制方法 - Google Patents

Abstract

齿轮毛坯齿部挤制方法。各滚轮面所围成的形状俯视正是一个齿轮的轮廓，并可直观的形成由滚轮面凸点连接所形成的小圆，和滚轮面凹点连接所形成的大圆，如将一圆柱体工件直径制成大于小圆而小于大圆的直径，那么经过高温加热的工件，施加一定的外力，使其从小圆与大圆之间通过，其结果会看到工件外表面与各滚轮面凸点接触处形成齿沟，而齿沟部位的材料流向滚轮面凹点处形成齿牙。齿轮毛坯齿部挤制方法，属于齿轮加工过程中毛坯的锻造范畴，适用于圆柱直齿齿轮毛坯齿部的成形。

Description

齿轮毛坯齿部挤制方法

所属技术领域

本发明涉及圆柱直齿齿轮的毛坯齿部挤制方法，属齿轮加工过程中毛坯的锻造范畴。

背景技术

目前，锻造齿轮毛坯时，如将齿部同时锻打出来，采用的方法有两种，一种是在横锻机上轧制，另一种是模锻。横轧齿轮毛坯的方法需要有专用设备，且灵活性较差，模锻方法虽较灵活，但锻造出来的齿轮毛坯成本较高，其原因是模具消耗较大，同时这两种方法锻造出来的齿轮毛坯，其齿部剩余的加工量仍然较大，而且锻造所需要设备的吨位非常大。因此，在锻造齿轮毛坯时，直接将齿形锻出来的还不够普遍。

发明内容

为弥补和克服现有锻造齿轮毛坯方法的不足，本发明提供一种圆柱直齿齿轮的毛坯齿部挤制方法。该方法与现有的方法相比，具有所用压力机吨位小、模具耐用且制作成本低、齿部剩余的加工余量少的优点。

本发明方法解决其技术问题所采用的方案是：按所制齿轮毛坯齿部沟槽所围(同一齿部沟槽内两齿面及齿根所围部分)的形状制成仿齿形滚面滚轮，将滚轮围绕待挤齿工件的轴线呈放射状分布放置，滚轮轴线与工件的轴线相垂直，这样，各滚轮面所围成的形状俯视正是一个齿轮的轮廓，并可直观的形成由滚轮面凸点连接所形成的小圆，和滚轮面凹点连接所形成的大圆，如将待挤齿工件直径制成大于小圆而小于大圆，那么经过高温加热的工件，施加一定的外力，使其从小圆与大圆之间通过，其结果会得到工件外表面与各滚轮面凸点接触处形成齿沟，而齿沟部位的材料流向滚轮面凹点处形成齿牙。

为实现本发明的方法，滚轮可用一根轴安放在支架上，按要所挤制齿轮毛坯尺寸的大小、齿数的多少，将已放上滚轮的支架呈放射状放置并固定，再配以托料台和压头，置于滚轮的滚轮面所围起形状的中心，托料台台面高于滚轮轴线以上。这样，将加热好待挤的工件(坯料)放于托料台上，压力机向下压的压力通过压头传向工件，当工件受力向下移动接触到滚轮时，随着工件的不断下降滚轮作旋转运动，直到工件的上平面低于滚轮轴线以后，挤压过程即结束。

根据实际情况，滚轮可制成一个滚轮对应一个齿槽的，即单体的，也可制成一个滚轮对应几个齿槽的，即连体的。

根据齿轮模数的大小不同和实际情况，较小模数齿轮毛坯可一次挤压成形，较大模数齿轮毛坯可分两次或多次挤压成形。

本发明有益的效果是：

1.挤压成形时金属流动受到的拘束系数小，因此挤压成形时比较省力。

2.工作状态下滚轮与工件的接触为滚动形式，滚轮表面受到的力为压应力和滚动摩擦，因此滚轮寿命比较长。

3.滚轮加工较容易。

4.不但因成形好带来的切削余量小、节省材料，而且机加工刀具费用会下降，生产效率会提高。

5.齿轮齿部的金属流线好，对齿根的抗弯强度及齿面的接触疲劳有益。

6.齿轮齿部的挤压工序可与齿坯锻造的其它工序结合起来，从而减少工件的加热次数，也可已在粗加工之后，采用感应局部加热的方法进行加热，而与后序的调质处理、正火工序结合起来，同样可以起到节约能源的目的。

附图说明

下面结合附图进一步说明圆柱直齿齿轮的毛坯齿部挤制方法。

图1是本发明的三维结构示意图。

图2是图1的纵向剖面构造图，也是图3的A-A剖视图。

图3是图2的俯视图，该图为工件齿部挤完的状态。

图4是图3的A处局部放大图。

图5是图2序号4(滚轮)的立面图。

图6是图5的A-A剖视图。

图7是滚轮为连体形式的立面图。

图8是图7的A-A剖视图。

图9是说明序号2(工件)未挤齿前，在由序号4滚轮面凸点连接所形成的小圆，和滚轮面凹点连接所形成大圆的俯视状态。

图10是图9的A处局部放大图。滚轮面凸点连接所形成的小圆，和滚轮面凹点连接所形成大圆，也就是双点画线所示的圆，粗实线圆所围的阴影线(此处不代表剖面线)代表序号2(工件)。

图中1.压头，2.工件，3.放料台，4.滚轮，5.心轴，6支架，7.紧固螺栓，8.底板。

在图2中每个部分所处的位置既是挤齿工作的初始状态，也是挤齿工作一个过程的结束状态(图2既是结束状态)。

在图2中，压头(1)是传递来自压力设备向下压力，使加热后待挤的工件(2)的坯料向下移动，通过滚轮(4)所组成的挤压区。放料台(3)与压力设备的顶出器结合，使得挤制好的工件回到挤制前的初始位置。滚轮(4)用心轴(5)固定在支架(6)上，然后用紧固螺栓(7)将支架(6)再固定到底板(8)上，使得形成一个挤压架。

工件(2)坯料，受到压头(1)向下的压力时向下移动，当工件(2)坯料接触到滚轮(4)，因由滚轮(4)滚面凸起点围成的挤压区域直径尺寸小于工件(2)坯料直径尺寸，使得滚面凸起点挤入工件(2)坯料的表面形成齿沟，原齿沟部位的材料流向滚面凹处形成齿牙。

Claims (4)

1.齿轮毛坯齿部挤制方法，以齿轮模数的大小，齿部轮廓形状，制作滚轮，滚轮的滚面形状与齿轮齿沟槽形状相吻合，工件作直线运动，每个滚轮的轴线与工件的轴是垂直的，相邻滚轮转向相同，与工件轴线所对应的滚轮转向相反，其特征是：滚轮旋转是由压力机的力量传给工件，工件带动滚轮旋转，是从工件轴向表面的一点开始到轴向表面的另一点结束，两点之间为直线，直线垂直于滚轮轴线。

2.根据权利要求1所述的齿轮毛坯齿部挤制方法，其特征是：滚轮是按照所挤制齿轮横截面的投影轮廓线形状，并将其分成若干段，每一段投影轮廓线绕一轴线旋转，所形成的一个回转体。

3.根据权利要求1所述的齿轮毛坯齿部挤制方法，其特征是：滚轮滚面可为一个滚轮对应一个齿轮齿沟槽形式，也可是一个滚轮对应数个齿轮齿沟槽形式。

4.根据权利要求1所述的齿轮毛坯齿部挤制方法，其特征是：按齿轮齿数的多少配备与其相适应的滚轮，各滚轮围绕一轴线呈放射状分布放置，各滚轮轴线与其所围的轴线相垂直。

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