CN203791554U - 一种圆柱直齿轮加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种圆柱直齿轮加工装置,所述加工装置包括:凹模和上凸模,凹模内部设有凹模型腔,上凸模设置在凹模上方,所述上凸模上还设置有分流腔,分流腔与凹模型腔连通,在分流腔与凹模型腔连接的边缘处设置有圆弧过渡段。本实用新型所述加工装置,冷锻成型的圆柱直齿轮,其齿形单边机械加工余量不超过1mm,尺寸误差小于0.5mm,其综合性能指标符合现行国家标准;通过分流腔和气孔设置,冷锻材料利用率达到70%以上;且加工过程中,降低圆柱直齿轮的成形载荷至少30%以上,齿轮生产效率提高30%-40%。该加工装置有效降低了加工内部压力和载荷,大大提高了模具使用寿命,且其脱模方便,使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种圆柱直齿轮加工装置,尤其涉及一种大模数高凸台冷精锻圆柱直齿轮加工装置,属于机械加工技术领域。
背景技术
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动方式,齿轮是机械产品中重要的零部件,齿轮已经成为许多机械产品不可或缺的传动部件。圆柱直齿轮是汽车自动变速器上的重要零件,其形状复杂,材质、尺寸精度、表面质量及综合机械性能均要求很高。目前,国内圆柱直齿轮的生产仍然是以切削加工为主,也有部分采用粉末冶金、铸造等方法制造。但是现有常规齿轮切削加工工艺,材料利用率低,能源消耗大,污染严重,生产率低,生产成本高,难以满足我国汽车和机械工业发展需要。如何开发新的圆柱直齿轮成形技术,来改变传统的生产方式,最大限度地减少能耗、提高材料利用率、改善工作环境、提高产品质量、降低生产成本,是目前我国塑性加工行业面临的重要课题。
圆柱直齿轮冷锻成形过程中金属流动情况复杂,冷态下材料变形抗力高、流动性差,致使锻造载荷陡增、齿形型腔角隅充填能力锐减,模具工作环境恶劣,由此造成齿轮齿顶充不满,成形的齿轮精度低,模具弹性变形严重、易磨损、寿命短等弊病。因此,圆柱直齿轮冷锻成形影响因素复杂,技术含量高,成形难度大。中国专利CN201120296070.8和CN201120018148.X都公开了一种圆柱直齿轮冷锻加工成型模具,都是为了提高圆柱直齿轮在冷锻过程中充填性,降低模具所受载荷,提高其使用寿命。
但是,圆柱直齿轮冷锻成形仍然存在两个主要问题:一是尽管在冷锻过程中采取了某些分流减压措施,使变形力有所下降,但由于金属材料的全部变形都是在冷态下进行,所需的变形力仍太大,模具寿命低;二是由于采用了分流减压措施,使工件含有较多的敷料,成形后的齿轮锻件无法顺利脱模,而且不利于节材。
实用新型内容
本实用新型正是针对现有技术存在的不足,提供一种圆柱直齿轮加工装置。
为解决上述问题,本实用新型所采取的技术方案如下:
一种圆柱直齿轮加工装置,所述加工装置包括:凹模和上凸模,凹模内部设有凹模型腔,上凸模设置在凹模上方,所述上凸模上还设置有分流腔,分流腔与凹模型腔连通,在分流腔与凹模型腔连接的边缘处设置有圆弧过渡段。
作为上述技术方案的改进,在分流腔的顶部设有与外界连通的气孔。
本实用新型与现有技术相比较,本实用新型的实施效果如下:
本实用新型所述加工装置,冷锻成型的圆柱直齿轮,其齿形单边机械加工余量不超过1mm,尺寸误差小于0.5mm,其综合性能指标符合现行国家标准;通过分流腔和气孔设置,冷锻材料利用率达到70%以上;且加工过程中,降低圆柱直齿轮的成形载荷至少30%以上,齿轮生产效率提高30%-40%。该加工装置有效降低了加工内部压力和载荷,大大提高了模具使用寿命,且其脱模方便,使用效果好。
附图说明
图1为本实用新型所述圆柱直齿轮加工装置结构示意图;
图2为图1中的局部放大图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本实用新型的内容。
如图1所示为本实用新型所述圆柱直齿轮加工装置结构示意图,图2为图1中的局部放大图。本实用新型所述的加工装置用来将预加工好的坯料10冷锻加工成圆柱直齿轮,所述加工装置包括:凹模20、下凸模30和上凸模40,凹模20内部设有凹模型腔50,下凸模30设置在凹模型腔50的底部,上凸模40设置在凹模20上方,上凸模40上设置有成型型腔41。坯料10放置在凹模型腔50内,下凸模30向上运动挤压坯料10,迫使其进入成型型腔41,最终形成圆柱直齿轮。
在上凸模40上还设置有分流腔42和气孔43,分流腔42和气孔43相互连通,分流腔42与凹模型腔50连通。当下凸模30向上运动挤压坯料10时,绝大部分坯料10被冷锻挤入成型型腔41,还有一小部分被挤压分流进入分流腔42,形成冷锻飞边。为了降低冷锻成型的阻力,减小加工装置内部所受的载荷,在分流腔42与凹模型腔50连接的边缘处设置有圆弧过渡段44,这样让坯料10很容易被冷锻挤入分流腔42,如图2所示。
在分流腔42的顶部还设有与外界连通的气孔43。当坯料10被冷锻挤入分流腔42时,由于分流腔42内部存在一定的空气,瞬间冷锻挤入时,分流腔42内部压力非常大,进一步阻碍了坯料10的流入,气孔43的存在,消除了瞬态压力变大的问题,进一步降低冷锻成型的阻力。不仅如此,当分模卸料时,现有的分流腔42内飞边很难进行卸料分离,通过气孔43,可以适当通入压缩空气,或者直接用卸料工具进行打料,这样很轻易地将飞边从分流腔42内分离,大大提高加工效率。
通过本实用新型所述加工装置进行冷锻加工后,锻件只需要经过少量的外圆车削或者磨削,不需要加工齿面,就可以得到精度很高的圆柱直齿轮。对于大模数的圆柱直齿轮也可以一步锻造成形,加工装置受力较小,使用寿命长。
Claims (2)
1.一种圆柱直齿轮加工装置,所述加工装置包括:凹模(20)和上凸模(40),凹模(20)内部设有凹模型腔(50),上凸模(40)设置在凹模(20)上方,其特征在于,所述上凸模(40)上还设置有分流腔(42),分流腔(42)与凹模型腔(50)连通,在分流腔(42)与凹模型腔(50)连接的边缘处设置有圆弧过渡段(44)。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱直齿轮加工装置,其特征在于,在分流腔(42)的顶部设有与外界连通的气孔(43)。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105436390A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-03-30 | 南昌大学 | 一种角隅易充满的直/斜齿柱形齿轮精密成形方法及模具 |
CN108994101A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-14 | 哈尔滨工业大学 | 钛合金微齿轮脉冲电流辅助中空分流微成形模具及方法 |
CN109550802A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-02 | 江西福格新能源传动技术有限公司 | 一种差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置与方法 |
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