一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103567340103567340A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201310604590.4(22)申请日2013.11.26(71)申请人山东建筑大学地址250101山东省济南市历城区临港开发区凤鸣路山东建筑大学材料学院(72)发明人徐淑波刘婷李振东景财年赵忠魁林晓娟(51)Int.Cl.B21J5/02(2006.01)B21J13/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具(57)摘要本发明涉及一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具，尤其是采用温挤压—冷锻复合精密锻造方法加工齿轮精锻件。坯料准备过程为钢棒下料、退火、喷丸表面处理、水洗、磷化和皂化工艺；温挤压预锻过程通过凸模分流实现材料充满齿腔的工艺，为终锻成形做准备。温挤压终锻过程，材料同时向齿形部分和凹入内腔部分填充，实现了材料分流，降低锻造载荷；精密冷锻整形过程采用浮动凹模法降低挤压载荷，获得高精度的齿轮零件。本发明的优点在于获得的齿轮产品，不仅具有节材、节能、低成本、降低锻造载荷等显著优势，而且可提高模具寿命，齿轮的力学性能和加工效率。CN103567340ACN1035674ACN103567340A权利要求书1/1页1.在一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具，以温挤压—冷锻复合精密锻造方法制造接近汽车用直齿圆柱齿轮零件形状的毛坯，其特征是：a．整个工艺包括四个过程：坯料的准备过程、温挤压预锻过程、温挤压终锻过程和精密冷锻整形过程四个相应的阶段；b．温挤压预锻过程主要包括带有实现材料充满齿腔的工艺，模具顶杆表面增加了凸台，从而得到了上端凹入的预锻件，这样可实现温挤压终锻时凹入部分分流；温挤压终锻过程，材料向齿形部分填充的同时，向凹入的内腔填充，实现了材料流动分流，降低挤压载荷；c．精密冷锻整形过程采用浮动凹模法，此过程的锻压力比闭式模锻所需压力要小，能够获得高精度的汽车用直齿圆柱齿轮零件的尺寸和形状精度和力学性能。2.根据权利要求1所述的一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺，其特征是：温挤压预锻成形阶段，通过凸模分流凸台，在终锻成形中实现中心分流；分流凸台的锥角参数为50°。3.根据权利要求1所述的一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺，其特征是：采用温挤压—冷锻复合精密锻造方法，使整个工艺坯料加热温度在再结晶温度以下，获得制锻件不会出现氧化皮，最终锻件尺寸精度高、力学性能好，同时成形模具使用寿命长，工作平稳。2CN103567340A说明书1/3页一种汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具技术领域[0001]本发明属于一种齿轮的精密锻造新工艺及模具技术，用于汽车及精密机床的变速箱。背景技术[0002]在传统的齿轮生产大多采用传统的切削加工方法，材料利用率低，产品成本高。随着市场对齿轮产品性能和成本要求的不断提高,由于切削加工方法的高制造成本和底的加工效率，这使得人们把注意力转到一些新的制造工艺。[0003]汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具，以生产尽量接近齿轮最终形状的产品，甚至完全提供成品齿轮零件为目标，不仅具有节材、节能、低成本等显著优势，而且可以提高齿轮的力学性能和加工性能。[0004]在汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具中，采用温挤压—冷锻复合精密锻造方法制造接近齿轮零件形状的精锻件，较传统的闭式精锻、热锻和冷锻等单一成形方法获得的锻件精度更高、成形载荷更小和实用性更高。在温挤压工艺中采用预锻和终锻两步工艺，使直齿轮的成形工艺性得到提高，同时采用中心分流的工艺降低了锻造载荷，提高了模具寿命。在冷锻过程中通过浮动凹模法实现了汽车用直齿圆柱齿轮零件精密冷锻整形。上述新工艺使汽车用直齿圆柱齿轮的精密锻造有着更高的生产效率，获得的零件的力学性能得到更大的提高，因此，直齿圆柱齿轮的精密锻造新工艺及模具具有更加光明的使用价值与发展前景。发明内容[0005]在此处键入发明内容描述段落本发明专利的目的是：针对上述问题，降低汽车用直齿圆柱齿轮加工的高制造成本和底的加工效率。以温挤压—冷锻复合精密锻造方法制造接近零件形状的毛坯，较传统的成形技术减少了后工序的切削量，减少了材料能源的消耗。采用精锻工艺生产齿轮，不仅具有节材、节能、低成本及高效率等显著优势，而且有助于在齿轮的内部形成致密、均匀的材料组织，沿齿形轮廓具有连续合理的金属流线，形成表面加工硬化层及圆滑过渡的齿根，从而大大提高齿轮的耐磨损、抗腐蚀的能力及根部的弯曲强度，明显改善齿轮的疲劳性能。[0006]为了解决上述技术问题，本发明专利的技术方案是：本发明一种汽