CN109822037A - 一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，根据零件尺寸及满足加工余量的前提下确定锻件尺寸，根据锻件体积和坯料加热损耗率，按照体积相等原则可确定坯料尺寸，依次进行棒料下料‑加热‑轧制‑模锻成形，本发明采用楔横轧制坯，表面精度高，加工效果好，操作方便，设备吨位小，生产效率高。

Description

一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺

技术领域

本发明属于汽车从动齿轮坯加工的技术领域，尤其涉及一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺。

背景技术

汽车后桥主动齿轮是汽车后桥主减速箱中传递动力的关键零件之一，是由锻件经过切削加工而制造的，故锻件质量直接影响着零件的使用寿命，汽车后桥主动齿轮零件如图1。目前，汽车后桥主动齿轮锻件的主要生产工艺是：锤上拔长，模锻压力机模锻成形，该工艺的缺点主要有：

(1)锤上拔长是打击力锻造，所需设备吨位高，需要打击次数多，生产效率低，成形的坯件尺寸精度较差。

(2)再经过模锻成形，生产的锻件产品质量较低，飞边较大，降低了材料利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，提高生产效率，同时消除锻件存在的缺陷，提高产品质量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A)楔横轧制坯：

A1)定尺下料：根据零件尺寸及满足加工余量的前提下确定锻件尺寸，在三维软件中进行三维建模，测量得到锻件体积，再加上坯料加热损耗率，根据体积相等原则可确定坯料尺寸；

A2)毛坯加热：采用自动化程度较高的中频电感应炉加热；

S3)轧制：将加热至轧制温度的坯料送入楔横轧机中，利用安装在上下轧辊上的楔形模具进行轧制，楔横轧上模具与楔横轧下模具结构尺寸相同，分别固定装配在上轧辊和下轧辊上，上轧辊和下轧辊以相同的角速度同方向旋转，带动坯料旋转成形；

B)模锻成形：将楔横轧坯件放入由模锻下模、模锻上模和顶杆组成的模锻成形模具中，利用轧制余热，在压力机上进行成形锻造，模锻上模向下运动挤压楔横轧坯件，使其沿模锻下模内壁向下聚料成形，使杆部尺寸达到锻件所需尺寸，头部则由模锻上模与模锻下模间的型腔成形；成形后切除飞边，经顶杆顶出，得到汽车后桥主动齿轮锻件。

按上述方案，所述压力机为摩擦压力机。

本发明的有益效果是：本发明提供一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，(1)采用楔横轧制坯，表面精度高，加工效果好，操作方便，设备吨位小，生产效率高；(2)楔横轧制坯的过程是近似静压的、局部的、连续及非封闭变形过程，其锻造力小，且无冲击，所以楔横轧模具寿命较高。此外，楔横轧噪声小，劳动条件比锤上拔长有很大改善；(3)由于汽车后桥主动齿轮种类较多，若每种零件均匹配一套模具，会极大的提高生产成本。故本发明所用楔横轧模具具有很好的通用性，通用性在于：将多种杆部尺寸相近的汽车后桥主动齿轮锻件采用本发明所述模具进行制坯，而后通过模锻工序达到所需尺寸，可有效地节省模具费用，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例的汽车后桥主动齿轮零件示意图。

图2为本发明一个实施例的汽车后桥主动齿轮锻件示意图。

图3为本发明一个实施例的汽车后桥主动齿轮坯料示意图。

图4为本发明一个实施例的楔横轧模具与坯料装配图。

图5为本发明一个实施例的楔横轧模具展开图。

图6为本发明一个实施例的楔横轧坯件示意图。

图7为本发明一个实施例的模锻模具与楔横轧坯件装配图。

图8为本发明一个实施例的模锻成形示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

汽车后桥主动齿轮零件11(见图1)，零件尺寸包含头部小直径D1、头部大直径D2、杆部大直径D3、杆部小直径D4、头部第一斜度A1、头部第二斜度A2、杆部总长L1、零件总长L2。

由于零件杆部台阶较多，结构比较复杂，在满足杆部各台阶尺寸和最小机加工余量的情况下，对其进行结构尺寸优化，得到汽车后桥主动齿轮锻件尺寸(见图2)。该锻件中尺寸：头部小直径D1、头部大直径D2、头部第一斜度A1、头部第二斜度A2、杆部总长L1、锻件总长L2与图1中尺寸相同，杆部大直径D5＝D3+1～3mm、杆部小直径D6＝D4+8～10mm、杆部斜度 A3：1～3°。

一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，其特征在于，该工艺包括楔横轧制坯和模锻成形两个工序，其中：

(1)楔横轧制坯

a、定尺下料。在三维软件中按照图2进行三维建模，测量得到体积V1，取坯料直径为 D7(D7＝D5+8～10mm)、计算出坯料12长度L3：

式中δ为坯料加热损耗率，可取1％计算。

b、坯料加热。采用自动化程度较高的中频电感应炉加热。

c、轧制。将加热至轧制温度的圆棒料送入楔横轧机中，利用安装在上下轧辊上的楔形模具13进行轧制，如图4所示，上模具3与下模具4结构尺寸相同，分别固定装配在上轧辊1 和下轧辊2上，上轧辊和下轧辊以相同的角速度同方向旋转，带动圆棒料5旋转成形。图5 为楔横轧模具展开图，因为轧制时需平衡轴向力所以采用成对轧制，所以模具宽度L4＝2×L1，模具长度L5根据模具展宽角A4确定。轧制得到如图6所示的轧件，直径D8与D5之差控制在1～2mm，杆部长度L6与L1之差控制在1～2mm，头部长度根据体积相等式中V2为锻件头部体积。

(2)模锻成形

将楔横轧件放入由下模、上模和顶杆组成的模锻成形模具中，如图7所示。利用轧制余热，在压力机上进行成形锻造，上模6向下运动挤压楔横轧件9，使其沿下模7内壁向下聚料成形，使杆部尺寸达到锻件所需尺寸，头部则由上模6与下模7间的型腔成形，成形后情况如图8所示。经顶杆8顶出锻件10，得到汽车后桥主动齿轮坯锻件。

Claims (2)

1.一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A)楔横轧制坯：

A1)定尺下料：根据零件尺寸及满足加工余量的前提下确定锻件尺寸，在三维软件中进行三维建模，测量得到锻件体积，再加上坯料加热损耗率，根据体积相等原则可确定坯料尺寸；

A2)毛坯加热：采用自动化程度较高的中频电感应炉加热；

S3)轧制：将加热至轧制温度的坯料送入楔横轧机中，利用安装在上下轧辊上的楔形模具进行轧制，楔横轧上模具与楔横轧下模具结构尺寸相同，分别固定装配在上轧辊和下轧辊上，上轧辊和下轧辊以相同的角速度同方向旋转，带动坯料旋转成形；

B)模锻成形：将楔横轧坯件放入由模锻下模、模锻上模和顶杆组成的模锻成形模具中，利用轧制余热，在压力机上进行成形锻造，模锻上模向下运动挤压楔横轧坯件，使其沿模锻下模内壁向下聚料成形，使杆部尺寸达到锻件所需尺寸，头部则由模锻上模与模锻下模间的型腔成形；成形后切除飞边，经顶杆顶出，得到汽车后桥主动齿轮锻件。

2.根据上述权利要求1所述的一种汽车后桥主动齿轮锻件成形工艺，其特征在于，所述压力机为摩擦压力机。