大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺及其专用模具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103111483A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103111483103111483A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310040248.6(22)申请日2013.02.01(71)申请人太仓久信精密模具有限公司地址215400江苏省苏州市太仓市郑和东路88号(72)发明人章立预马霄峰郑英俊(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.B21C23/20(2006.01)B21C25/02(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)发明名称大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺及其专用模具(57)摘要本发明公开了一种大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺，主要步骤如下:对坯料进行剪切或锯切下料；整形处理；反挤深孔处理及冲底处理成形出空心坯料，然后进行预成形冷挤齿处理工序和精成形冷挤齿处理工序，在该两工序之间采用等温正火或退火工艺处理及润滑处理。本发明与现有技术相比具有以下优点：传统成形工艺加工出的该类齿轮，后续需进行磨齿、剃齿或珩齿加工才能达到精度要求，而采用本发明所述工艺生产出的直齿圆柱齿轮，齿形精度和齿向精度能达到9-10级，齿面无需后续机械加工；本发明所述工艺工序简单，效率高，无需采用加热工艺，能够大大降低能耗；模具寿命能达到十万次以上，成本得到大大降低。CN103111483ACN10348ACN103111483A权利要求书1/1页1.一种大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺，其特征在于：先对坯料进行预处理、整形处理、反挤深孔处理及冲底处理成形出空心坯料，然后对空心坯料进行预成形冷挤齿处理和精成形冷挤齿处理，制作出模数大于等于4的直齿圆柱齿轮，其中，在预成形冷挤齿处理和精成形冷挤齿处理两工序之间采用等温正火或退火工艺处理和润滑处理。2.根据权利要求1所述的大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）对坯料依次进行下料、720℃-800℃退火、抛丸、磷化和润滑处理；（2）整形处理，控制端面与轴线的垂直度公差在0.10mm以内，控制两端面的平行度公差在0.05mm以内；（3）反挤深孔处理，控制深孔尺寸公差在±0.10mm以内；（4）冲底处理成形为空心坯料，控制连皮厚度小于8mm；（5）依次进行720℃-800℃退火、抛丸、磷化及润滑处理；（6）预成形冷挤齿处理，齿形断面缩减率为20%～30%；（7）等温正火或退火处理，温度为750℃-850℃；（8）抛丸、磷化及润滑处理；（9）精成形冷挤齿处理，齿形断面缩减率为2～8%，齿形齿向精度达到DIN9-10级。3.根据权利要求1所述的大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺，其特征在于：所述的润滑处理为皂化处理或者采用高分子润滑剂进行处理。4.根据权利要求1所述的大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺的专用模具，其特征在于：所述的专用模具为预成形冷挤齿处理和精成形冷挤齿处理采用，模具均由上模芯料桶部分和下模芯齿形部分组成，其中，上模芯料桶部分由上模芯（1）和设于所述上模芯（1）外的预应力外圈（2）组成；下模芯齿形部分由齿形下模芯（4）、设于该齿形下模芯（4）外面的下模芯应力内圈（5）及设于所述下模芯应力内圈（5）外面的下模芯应力外圈（6）组成。5.根据权利要求4所述的大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺，其特征在于：所述的上模芯（1）与预应力外圈（2）之间采用0.4%-0.7%的过盈量；所述的该齿形下模芯（4）与下模芯应力内圈（5）、下模芯应力内圈（5）与下模芯应力外圈（6）、下模芯应力外圈（6）与上模芯预应力外圈（2）之间均采用0.3%-0.7%的过盈量。2CN103111483A说明书1/3页大模数直齿圆柱齿轮冷挤压工艺及其专用模具技术领域[0001]本发明属于冷锻精密成形技术领域，涉及齿轮冷挤压工艺，尤其涉及一种大模数直齿圆柱齿轮的冷挤压工艺及其专用模具。背景技术[0002]现有技术中，大模数直齿圆柱齿轮的传统锻造成形工艺主要有三种：（1）镦挤成形工艺，是指在凸模轴向力作用下，金属坯料在凹模型腔内受到镦压发生镦粗变形，径向上金属流向四周，逐步充满齿形型腔。该工艺成形载荷极大，且上、下端面角隅难充满，齿根部分易产生微裂纹，模具寿命低；（2）正挤成形工艺，是指在挤压凸模的作用下，圆柱体金属坯料受到挤压从凹模型腔中挤出，从而获得所需的齿轮。该工艺目前仅能应用于小直径、小模数直齿圆柱齿轮的精锻成形，挤压端需留有连皮余量。（3）分流成形工艺，是指在坯料与模具组成的闭合锻造型腔内的某个部位开设一个金属的分流通道（分流腔），实现减压分流的目的，从而使得锻件更易于成形。该工艺中的分流孔或分流轴的直径尺寸对齿形成形有较大影响，材