圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103157759A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103157759103157759A(43)申请公布日2013.06.19(21)申请号201110408068.X(22)申请日2011.12.09(71)申请人江苏威鹰机械有限公司地址225714江苏省泰州市兴化市陈堡镇工业区(72)发明人万永福张扣宝陆建坤(74)专利代理机构泰州地益专利事务所32108代理人王楚云(51)Int.Cl.B21K1/30(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1页附图1页(54)发明名称圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺(57)摘要本发明公开了一种圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺，包括以下步骤：①温锻塑性成型；②正火、整形、喷砂、磷化、皂化表面及处理；③冷锻塑性成型；④等温正火后利用高速园盘锯对圆柱齿轮坯料冷锻件按尺寸分割；⑤冷推挤精整成型。该工艺生产的产品质量稳定、生产效率提高、生产周期较短，替代了热锻后大量采用机床加工的加工方法，减少了机床加工的作业量，既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。CN103157759ACN103579ACN103157759A权利要求书1/1页1.圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺，包括以下步骤：①温锻塑性成型：将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出中空圆柱形坯料；②正火、整形、喷砂、磷化、皂化表面及处理；③冷锻塑性成型：在冷锻成型凹模中，将中空圆柱形坯料模锻出圆柱齿轮全部轮齿的齿形；④等温正火后利用高速园盘锯对圆柱齿轮坯料冷锻件按尺寸分割；⑤冷推挤精整成型：用精整模具将圆柱齿轮分割件冷精整为齿形面无需后续加工的最终锻件。2.根据权利要求1所述的圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的温锻成型工艺包括a、断料：圆盘锯截取金属棒材；b、制坯抛丸：对金属棒材定经定尺、车外圆、端面倒角，抛丸：将坯料放入抛丸机内进行表面喷砂；c、涂层：将上述金属棒材加热至180-220℃，稀石墨浸泡，进行表面涂层；d、加热镦粗：将上述涂层好的坯料，加热至800-900℃放入凹模中，对坯料的上端面进行挤压，使棒材变成大直径的圆柱体；e、反挤压：将镦粗后的坯料立即放入反挤凹模中，对坯料的上端面进行反挤，形成上端为中孔，下端面为底部；f、冲底：对反挤成型后坯料进行冲裁底部。3.根据权利要求1所述的圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺，其特征在于：所述的冷锻成型工艺包括将正火、整形、喷砂、磷化、皂化表面及处理好的坯料放进冷锻成型凹模中，利用凸模对坯料上端面正挤压，坯料外圆在冷锻成型凹模中受力作用塑性变形，形成圆柱齿轮全部轮齿的齿形。2CN103157759A说明书1/3页圆柱齿轮温冷复合精锻塑性成型工艺技术领域[0001]本发明涉及一种圆柱齿轮精锻塑性成型工艺。背景技术[0002]直齿圆柱齿轮是汽车、航天航空、机械等行业中应用极为广泛的重要传动零件，其形状复杂，材料、尺寸精度、表面质量、机械性能都有较高要求。为了提高材料利用率与齿轮零件的机械性能，现在国内均采用锻造的方法生产齿轮锻件，再机加工为齿轮零件。目前国内大批量生产的方法一般是将棒料下料为一定长度的坯料后，加热至1050-1150℃，在摩擦压力机或热模锻压力机上利用锻模将坯料锻造为接近零件尺寸的齿坯锻件，再采用机加工的方法精加工齿形面、内孔和端面成为齿轮成品零件，这种方法的优点是锻压设备投资较低、模具简单，缺点是机床设备投入较多，材料利用率和生产效率较低，生产周期长，且加工成本较高。中国国家知识产权局公开了CN93115193.7一种精密模锻一推挤直齿圆柱齿轮的工艺，将实心圆柱形金属坯料加热至锻造温度，模锻出直齿圆柱齿轮全部轮齿的齿形，经过退火和清除氧化皮处理，齿面有少量的金属余量，再进行冷推挤精整，将齿面的金属余量挤至齿端；将热模锻工艺和冷挤压工艺联合起来，并且采用了新型模具结构。将金属坯料加热至锻造温度，用一种新型的直齿圆柱齿轮精锻模在摩擦压力机上一次锻击就使直齿圆柱齿轮的全部轮齿成形，齿轮锻件经过退火和清除氧化皮处理，齿面有少量的金属余量，再用一种新型的圆柱齿轮推挤模在液压机上对齿轮锻件的齿面进行冷推挤精整，从而使齿形最终成形；将金属塑性成形技术应用于齿轮制造，实现直齿圆柱齿轮的少无切削加工，以取代圆柱齿轮的传统的切削加工工艺，从而提高材料利用率和生产效率，降低生产成本，提高经济效益。中国国家知识产权局还公开了CN201010123917.2一种重量1-3公斤大直径大模数的直齿圆柱齿轮的复合精锻成形方法，将圆钢棒料精密下料为一定长度的坯料，将坯料加热至720-850℃，在机械压力机上利用精锻模具将坯料锻造为接近最终零件形