CN111001999A - 汽车的齿轮轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及汽车的齿轮轴的加工方法。本申请所述的汽车的齿轮轴的加工方法，包括步骤：制造出所需长度的母材；将该母材的两端面挤压出内孔，并通过冷镦机挤压出母材的中部法兰，以得到中间产品；通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，以得到所需齿轮轴。本申请所述的汽车的齿轮轴的加工方法具有加工效率高的优点。
Description
技术领域
本申请涉及轴的加工方法，特别是涉及汽车的齿轮轴的加工方法。
背景技术
目前汽车行业中汽车齿轮轴加工工艺还不成熟，由于齿轮轴的结构具有以下一些特点：1、形状特殊，中间有孔；2、该类零件中部有法兰，且法兰上有一圈齿；3、由于中部法兰上的一圈齿后续不进行齿轮廓的铣削加工。由于汽车齿轮轴的上述特点，为保证齿形的尺寸控制在设计范围内，现有技术通过数控CNC机床进行齿轮轴的加工，为了保证加工精度，需要繁杂的加工步骤和较长的加工时间，从而导致加工效率低。
发明内容
基于此，本申请的目的在于，提供汽车的齿轮轴的加工方法，其具有加工效率高且保证加工精度的优点。
本申请的一方面，提供一种汽车的齿轮轴的加工方法，包括步骤：
制造出所需长度的母材；
将该母材的两端面挤压出内孔，并通过冷镦机挤压出母材的中部法兰，以得到中间产品；
通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，以得到所需齿轮轴。
本申请所述的汽车的齿轮轴的加工方法，通过冷镦加工，直接镦出产品，加工耗时少，工序简单，从而提高了加工效率。而且每个加工工序在独立的加工工位进行，可以同时连续进行加工，保证了高效加工，较现有技术的加工方法，效率得到极大的提高。同时，采用本申请的加工方法，还能保证产品的加工质量。
进一步地，在所述通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形步骤之后，还包括步骤：将所述中间产品两端的内孔打通，使得两个内孔连通。
进一步地，所述将所述中间产品两端的内孔打通之后，还包括步骤：剔除多余的废料，并利用冷镦机切除多余边料。
进一步地，所述剔除多余的废料之后，还包括步骤：通过铣削将所述中间产品两端以及内孔的多余材料去除。
进一步地，所述制造出所需长度的母材之前，包括步骤：利用校直轮校直所述母材，并通过送料轮将该母材送至任一工位。
进一步地，所述将该母材的两端面挤压出内孔包括：先在所述母材的第一端面挤压出其一内孔，通过机械手搬运所述母材至另一工位，再在所述母材的第二端面挤压出另一内孔。
进一步地，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：在所述第二端面压制出外倒角，然后压制内孔的内倒角，并同时压制所述第一端面的外倒角。
进一步地，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制出所述母材两端面的定位孔。
进一步地，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制所述定位孔之前，压制内孔的内倒角和第一端面的外倒角。
进一步地，所述通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，包括：通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰处挤压并挤压成形齿形，且任意两齿之间留有薄壁压料流动合模边。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。
附图说明
图1为本申请示例性的汽车的齿轮轴的加工方法的原理图；
图2为本申请示例性的汽车的齿轮轴的加工方法的产品各个加工工序流程图。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
冷镦工艺是少数的无切削金属压力加工工艺之一，它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。
图1为本申请示例性的汽车的齿轮轴的加工方法的原理图；图2为本申请示例性的汽车的齿轮轴的加工方法的产品各个加工工序流程图。请参阅图1和图2，本申请的一种汽车的齿轮轴的加工方法，包括步骤：
S10、制造出所需长度的母材。在一些优选实施例中，切割出所需长度的母材，得到具有第一端面和第二端面的母材产品；并将加工好的母材通过机械手搬运到第一工位的模具里。
结合图2，S20、将该母材的两端面挤压出内孔，并通过冷镦机挤压出母材的中部法兰，以得到中间产品。
在一些优选实施例中，所述将该母材的两端面挤压出内孔包括：先在所述母材的第一端面挤压出其一内孔，通过机械手搬运所述母材至另一工位，再在所述母材的第二端面挤压出另一内孔。
在一些优选实施例中，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：在所述第二端面压制出外倒角，然后压制内孔的内倒角，并同时压制所述第一端面的外倒角。
在一些优选实施例中，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制出所述母材两端面的定位孔。在图2的第二个产品中，压制出母材的定位孔，以及第一端面的内倒角和斜面。
在一些优选实施例中，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制所述定位孔之前，压制内孔的内倒角和第一端面的外倒角。
S30、通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，以得到所需齿轮轴。
在一些优选实施例中，所述通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，包括：通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰处挤压并挤压成形齿形，且任意两齿之间留有薄壁压料流动合模边。
在一些优选实施例中，还包括步骤：S40、将所述中间产品两端的内孔打通，使得两个内孔连通。
在一些优选实施例中，还包括步骤：S50、剔除多余的废料，并利用冷镦机切除多余边料。
在一些优选实施例中，还包括步骤：S60、通过铣削将所述中间产品两端以及内孔的多余材料去除。
在一些优选实施例中，所述制造出所需长度的母材之前，包括步骤：S01、利用校直轮校直所述母材，并通过送料轮将该母材送至任一工位。
在一些优选实施例中，所述制造出所需长度的母材之前，包括步骤：S02、为保证产品齿形的饱满程度和尺寸要求，计算出每个工位模具对应的成型尺寸、加工精度以及尺寸配合。
在一种示例性的汽车的齿轮轴的加工方法中，结合图2，上述步骤S20包括：
S21、通过机械手传递，将母材送至第一工位的模具之后，在第一端面压制出内孔倒角和斜面，并在第二端面压制出外倒角和内孔斜面；
S22、通过机械手翻转并运输至第二工位，在第一端面通过冷镦机镦出内孔，并在第二端面挤压出倒角和定位孔；
S23、通过机械手将S22中的产品翻转传递至第三工位，在第二端面挤压出内孔；
S24、通过机械手将S23中的产品平移至第四工位，通过冷镦机挤压并成形出中间法兰，同时，两个内孔中间保留一定的厚度，防止贯穿；
S25、通过机械手将第四工位的产品平移至第五工位，在中间法兰出挤压成齿形，齿形中间留有较薄的压流流动合模边，该压流流动合模边的厚度为0.8～1.6mm；
S26、通过机械手将第五工位的产品平移至第六工位，通过拉光冲棒剔除产品内孔中间的材料，使得两个内孔贯通并形成一通孔；利用冷镦机的切边功能将压流流动合模边切除。
S27、通过CNC加工，将S26的产品的内孔及两个端面杆部长度方向上的多余材料去除。当然，该步骤可以采用其他的机械加工方式替换，以除去多余材料，从而保证加工的精度更高。
本申请利用冷镦机对产品挤压成形，实现了齿轮轴齿形的直接冷镦成形，突破了对带齿轮轴形状尺寸的限制，减少了对齿形轮廓进行加工，促进了减速箱齿轴件的多样化。此工艺在冷镦机上一次性成形，生产效率高，且有效减小工艺误差。
本申请通过对线材的挤压成形，突破以往减速箱齿轮轴的产品一般加工工艺，以往的加工齿形是使用CNC机床加工，加工效率慢，成本高。现直接在冷镦机加工制造可得到外周一圈齿轮和内孔的产品，不需要进行齿形轮廓的加工工序，提高生产效率。突破了对带齿轴件形状尺寸的限制，促进了齿轮轴零件的多样化。
另外，本申请通过详细的进行加工前计算模具的成型尺寸、加工精度和尺寸配合，克服加工产生的误差；再有，在步骤S25中，关键在合模成型齿形时留有合模间隙0.8～1.6mm，防止模具打死。
此外，除了主要的成型模具之外，料夹、剪刀、剪模、送料轮、引料轮等所需加工模具全部依照产品的形状尺寸来设计，使产品从最开始的胚料状态能够顺利地一步步挤压成型，保证生产的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，包括步骤：
制造出所需长度的母材；
将该母材的两端面挤压出内孔，并通过冷镦机挤压出母材的中部法兰，以得到中间产品；
通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，以得到所需齿轮轴。
2.根据权利要求1所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，在所述通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形步骤之后，还包括步骤：将所述中间产品两端的内孔打通，使得两个内孔连通。
3.根据权利要求2所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述将所述中间产品两端的内孔打通之后，还包括步骤：剔除多余的废料，并利用冷镦机切除多余边料。
4.根据权利要求3所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述剔除多余的废料之后，还包括步骤：通过铣削将所述中间产品两端以及内孔的多余材料去除。
5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述制造出所需长度的母材之前，包括步骤：利用校直轮校直所述母材，并通过送料轮将该母材送至任一工位。
6.根据权利要求5所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述将该母材的两端面挤压出内孔包括：先在所述母材的第一端面挤压出其一内孔，通过机械手搬运所述母材至另一工位，再在所述母材的第二端面挤压出另一内孔。
7.根据权利要求6所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：在所述第二端面压制出外倒角，然后压制内孔的内倒角，并同时压制所述第一端面的外倒角。
8.根据权利要求7所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制出所述母材两端面的定位孔。
9.根据权利要求8所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述将该母材的两端面挤压出内孔还包括：压制所述定位孔之前，压制内孔的内倒角和第一端面的外倒角。
10.根据权利要求5所述的汽车的齿轮轴的加工方法，其特征在于，所述通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰镦出齿形，包括：通过冷镦机将所述中间产品的中部法兰处挤压并挤压成形齿形，且任意两齿之间留有薄壁压料流动合模边。
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