CN203791554U - 一种圆柱直齿轮加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆柱直齿轮加工装置，所述加工装置包括：凹模和上凸模，凹模内部设有凹模型腔，上凸模设置在凹模上方，所述上凸模上还设置有分流腔，分流腔与凹模型腔连通，在分流腔与凹模型腔连接的边缘处设置有圆弧过渡段。本实用新型所述加工装置，冷锻成型的圆柱直齿轮，其齿形单边机械加工余量不超过1mm，尺寸误差小于0.5mm，其综合性能指标符合现行国家标准；通过分流腔和气孔设置，冷锻材料利用率达到70%以上；且加工过程中，降低圆柱直齿轮的成形载荷至少30%以上，齿轮生产效率提高30%-40%。该加工装置有效降低了加工内部压力和载荷，大大提高了模具使用寿命，且其脱模方便，使用效果好。

Description

一种圆柱直齿轮加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种圆柱直齿轮加工装置，尤其涉及一种大模数高凸台冷精锻圆柱直齿轮加工装置，属于机械加工技术领域。

背景技术

齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动方式，齿轮是机械产品中重要的零部件，齿轮已经成为许多机械产品不可或缺的传动部件。圆柱直齿轮是汽车自动变速器上的重要零件，其形状复杂，材质、尺寸精度、表面质量及综合机械性能均要求很高。目前，国内圆柱直齿轮的生产仍然是以切削加工为主，也有部分采用粉末冶金、铸造等方法制造。但是现有常规齿轮切削加工工艺，材料利用率低，能源消耗大，污染严重，生产率低，生产成本高，难以满足我国汽车和机械工业发展需要。如何开发新的圆柱直齿轮成形技术，来改变传统的生产方式，最大限度地减少能耗、提高材料利用率、改善工作环境、提高产品质量、降低生产成本，是目前我国塑性加工行业面临的重要课题。

圆柱直齿轮冷锻成形过程中金属流动情况复杂，冷态下材料变形抗力高、流动性差，致使锻造载荷陡增、齿形型腔角隅充填能力锐减，模具工作环境恶劣，由此造成齿轮齿顶充不满，成形的齿轮精度低，模具弹性变形严重、易磨损、寿命短等弊病。因此，圆柱直齿轮冷锻成形影响因素复杂，技术含量高，成形难度大。中国专利CN201120296070.8和CN201120018148.X都公开了一种圆柱直齿轮冷锻加工成型模具，都是为了提高圆柱直齿轮在冷锻过程中充填性，降低模具所受载荷，提高其使用寿命。

但是，圆柱直齿轮冷锻成形仍然存在两个主要问题：一是尽管在冷锻过程中采取了某些分流减压措施，使变形力有所下降，但由于金属材料的全部变形都是在冷态下进行，所需的变形力仍太大，模具寿命低；二是由于采用了分流减压措施，使工件含有较多的敷料，成形后的齿轮锻件无法顺利脱模，而且不利于节材。

实用新型内容

本实用新型正是针对现有技术存在的不足，提供一种圆柱直齿轮加工装置。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种圆柱直齿轮加工装置，所述加工装置包括：凹模和上凸模，凹模内部设有凹模型腔，上凸模设置在凹模上方，所述上凸模上还设置有分流腔，分流腔与凹模型腔连通，在分流腔与凹模型腔连接的边缘处设置有圆弧过渡段。

作为上述技术方案的改进，在分流腔的顶部设有与外界连通的气孔。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的实施效果如下：

本实用新型所述加工装置，冷锻成型的圆柱直齿轮，其齿形单边机械加工余量不超过1mm，尺寸误差小于0.5mm，其综合性能指标符合现行国家标准；通过分流腔和气孔设置，冷锻材料利用率达到70%以上；且加工过程中，降低圆柱直齿轮的成形载荷至少30%以上，齿轮生产效率提高30%-40%。该加工装置有效降低了加工内部压力和载荷，大大提高了模具使用寿命，且其脱模方便，使用效果好。

附图说明

图1为本实用新型所述圆柱直齿轮加工装置结构示意图；

图2为图1中的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本实用新型的内容。

如图1所示为本实用新型所述圆柱直齿轮加工装置结构示意图，图2为图1中的局部放大图。本实用新型所述的加工装置用来将预加工好的坯料10冷锻加工成圆柱直齿轮，所述加工装置包括：凹模20、下凸模30和上凸模40，凹模20内部设有凹模型腔50，下凸模30设置在凹模型腔50的底部，上凸模40设置在凹模20上方，上凸模40上设置有成型型腔41。坯料10放置在凹模型腔50内，下凸模30向上运动挤压坯料10，迫使其进入成型型腔41，最终形成圆柱直齿轮。

在上凸模40上还设置有分流腔42和气孔43，分流腔42和气孔43相互连通，分流腔42与凹模型腔50连通。当下凸模30向上运动挤压坯料10时，绝大部分坯料10被冷锻挤入成型型腔41，还有一小部分被挤压分流进入分流腔42，形成冷锻飞边。为了降低冷锻成型的阻力，减小加工装置内部所受的载荷，在分流腔42与凹模型腔50连接的边缘处设置有圆弧过渡段44，这样让坯料10很容易被冷锻挤入分流腔42，如图2所示。

在分流腔42的顶部还设有与外界连通的气孔43。当坯料10被冷锻挤入分流腔42时，由于分流腔42内部存在一定的空气，瞬间冷锻挤入时，分流腔42内部压力非常大，进一步阻碍了坯料10的流入，气孔43的存在，消除了瞬态压力变大的问题，进一步降低冷锻成型的阻力。不仅如此，当分模卸料时，现有的分流腔42内飞边很难进行卸料分离，通过气孔43，可以适当通入压缩空气，或者直接用卸料工具进行打料，这样很轻易地将飞边从分流腔42内分离，大大提高加工效率。

通过本实用新型所述加工装置进行冷锻加工后，锻件只需要经过少量的外圆车削或者磨削，不需要加工齿面，就可以得到精度很高的圆柱直齿轮。对于大模数的圆柱直齿轮也可以一步锻造成形，加工装置受力较小，使用寿命长。

Claims (2)

1.一种圆柱直齿轮加工装置，所述加工装置包括：凹模（20）和上凸模（40），凹模（20）内部设有凹模型腔（50），上凸模（40）设置在凹模（20）上方，其特征在于，所述上凸模（40）上还设置有分流腔（42），分流腔（42）与凹模型腔（50）连通，在分流腔（42）与凹模型腔（50）连接的边缘处设置有圆弧过渡段（44）。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱直齿轮加工装置，其特征在于，在分流腔（42）的顶部设有与外界连通的气孔（43）。