一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法，此方法采用連續(xù)溫擠壓精密成型齒形件，然后用線切割工藝將齒形件切割成多個齒輪成品件，較傳統(tǒng)的單件擠壓成型齒輪的加工工藝有著更高的加工效率，且一次連續(xù)成型可以減少加工步驟，增加模具的壽命；在溫擠壓成型模具中將凹模上置，且將凹模設(shè)計由導(dǎo)向環(huán)，擠壓腔和成型腔組成，可以保證工件的定位精度，便于齒形成型。所以此種方法不僅繼承了溫擠壓精密成型的節(jié)材、節(jié)能、低成本等顯著優(yōu)勢，尤其可以進(jìn)一步提高齒輪的加工生產(chǎn)效率，具有很好的實用前景。
【專利說明】一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種齒輪的溫擠壓精密成形新工藝及模具技術(shù)，用于提高直齒圓柱齒輪的加工效率。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大部分的直齒圓柱齒輪的生產(chǎn)大多采用傳統(tǒng)的切削加工方法，但它具有很多缺陷，如:材料利用率低，成本高，加工效率低。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和國際競爭的激化，對齒輪產(chǎn)品的性能的提高和加工成本的降低提出了更高的要求，尤其加工效率的提高。因此齒輪的擠壓和鍛造成形技術(shù)得到了重視和發(fā)展。此類加工方法由原來傳統(tǒng)工藝加工方法40%的材料利用率提高到70%以上，而且齒輪強(qiáng)度也提高20%，并且加工效率提高大約40%，但此類加工方法均采用單件生產(chǎn)加工方法，其加工效率有待進(jìn)一步的提升。為此，發(fā)明人提出了一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法。
[0003]這種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法是以齒輪的溫擠壓精密成形新工藝及模具技術(shù)為基礎(chǔ)，在垂直擠壓機(jī)上連續(xù)擠壓成形空心長條狀直齒圓柱齒輪管，然后采用線切割的方法將連續(xù)擠壓成形件切割成齒輪成品件。此種方法是采用連續(xù)溫擠壓精密成形的工藝，生產(chǎn)盡量接近齒輪最終形狀的產(chǎn)品，因此此種加工方法不僅具有節(jié)材、節(jié)能、低成本等顯著優(yōu)勢，而且可以提高齒輪的力學(xué)性能和加工性能，此外，由于采用黑色金屬垂直擠壓機(jī)連續(xù)擠壓成形，然后采用線切割加工成齒輪成品，較之單件擠壓成形具有更高的加工效率。
[0004]在這種溫擠壓精密連續(xù)成形新工藝及模具技術(shù)中，采用溫擠壓精密連續(xù)成形方法制造接近齒輪零件形狀的空心長條狀直齒圓柱齒輪管精鍛件，較傳統(tǒng)的冷擠壓精密成形方法加工效率高，較熱擠壓成形方法獲得的表面質(zhì)量和力學(xué)性能好。在模具設(shè)計中，采用凹模上置便于連續(xù)擠壓成形，同時方便取料，并且將凹模設(shè)計成預(yù)應(yīng)力組合凹模，可以抵消部分或完全抵消模具工作時產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力，從而提高整個凹模的強(qiáng)度，并可以提高模具的壽命，并且在凹模內(nèi)圈產(chǎn)生磨壩或裂紋時，只需更換凹模內(nèi)圈，大大節(jié)省了模具材料。上述新工藝使直齒圓柱齒輪的精密擠壓成形，不僅可以獲得的零件的力學(xué)性能得到更大的提高，而且還有著更高的生產(chǎn)效率。因此，這種高效加工空心直齒圓柱齒輪的擠壓新方法有很好的使用價值與發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明專利的目的是:針對上述問題，克服直齒圓柱齒輪加工的材料低利用率，高制造成本和較低的加工效率。在黑色金屬垂直擠壓機(jī)上，采用連續(xù)溫擠壓精密成形，然后采用線切割加工成齒輪成品件。用連續(xù)溫擠壓精密成形方法制造空心長條狀直齒圓柱齒輪管，較傳統(tǒng)的成形技術(shù)減少了后工序的切削量，減少了材料能源的消耗。連續(xù)式溫擠壓精密成形，可以經(jīng)過一次溫擠壓成形擠壓出很長的齒輪管精鍛件，然后經(jīng)過線切割成齒輪成品件，較傳統(tǒng)的單件擠壓成形方法，可以減少加工工序，進(jìn)一步提高齒輪的加工效率。[0006]本發(fā)明專利的技術(shù)方案是:本發(fā)明是一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法，包括坯料的準(zhǔn)備過程、連續(xù)溫擠壓成形過程、線切割成形過程三個相應(yīng)的階段。
[0007]坯料的準(zhǔn)備過程主要包括鋼棒下料、材料軟化退火、噴丸表面處理工藝、水洗、磷化和皂化工藝；連續(xù)溫擠壓過程主要包括帶有實現(xiàn)材料充滿齒腔的工藝，模具凹模上置，并采用組合凹模，增加凹模強(qiáng)度，且凹模由導(dǎo)向環(huán)、擠壓腔和成形腔組成。線切割成形過程主要是把連續(xù)溫擠壓成形件切割成多件齒輪成品。
[0008]采用此種方案，通過連續(xù)溫擠壓精密成形方法一次成形較長尺寸的齒輪件，然后線切割最終成形齒輪成品件。該新工藝可以實現(xiàn)更高的齒輪加工效率。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，采用凹模上置，在黑色金屬垂直擠壓機(jī)上通過模具向上連續(xù)溫擠壓成形長齒輪管精鍛件，然后采用線切割成形齒輪成品件。
[0010]采用此種方案，不僅有利于提高直齒圓柱齒輪零件的尺寸、形狀精度和力學(xué)性能，模具的使用壽命，而且可以進(jìn)一步提高齒輪的加工效率。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
下面是結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0012]圖1為本發(fā)明加工工藝簡略示意圖；
圖2為本發(fā)明加工過程三維示意圖；
圖3本發(fā)明擠壓模具凹模示意圖；
圖4為本發(fā)明溫擠壓精密成形模具示意圖；
上述圖中的標(biāo)記為:
圖3為本發(fā)明擠壓模具凹模的1.成形腔，2.擠壓腔，3.凹模座，4.內(nèi)層凹模，5.加強(qiáng)圈。
[0013]圖4為本發(fā)明溫擠壓模具不意圖的1.上模座,2.凹模墊板,3.加強(qiáng)圈,4.凹模座，
5.導(dǎo)套，6.凸模固定圈，7.凸模座，8.下模座，9工件，10.內(nèi)凹模，11.螺釘，12.凸模，13.凹模壓蓋，14.凸模定位圈，15.導(dǎo)柱,16.下墊板,17.螺釘。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于采用連續(xù)溫擠壓一次成形和線切割工藝，在凹模中采用了導(dǎo)向環(huán)，擠壓腔和成形腔，更加便于齒形成形，且連續(xù)溫擠壓成形工藝比單件擠壓成形工藝具有更高的加工效率。
【具體實施方式】
[0015]圖3是連續(xù)溫擠壓成形模具的凹模，在此凹模內(nèi)設(shè)計有導(dǎo)向環(huán)，擠壓腔和成形腔。導(dǎo)向環(huán)起定向的作用，擠壓腔位于導(dǎo)向環(huán)和成形腔之間，起減小成形壓力的作用。成形腔用于齒形的成形。
[0016]圖4是本發(fā)明的溫擠壓成形模具，此模具采用凹模上置，放置在金屬垂直擠壓機(jī)上，金屬壞料經(jīng)擠壓腔連續(xù)擠壓成形后，由上模座孔上方取出，然后經(jīng)線切割工序，切割成多件同規(guī)格的齒輪成品件。
[0017]本發(fā)明所需設(shè)備為黑色金屬垂直擠壓機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法，以連續(xù)溫擠壓成形齒形件，然后用線切割加工工藝切割成多個齒輪成品件的方法，其特征是:a.整個工藝包括三個過程:坯料的準(zhǔn)備過程、連續(xù)溫擠成形過程、線切割加工過程三個相應(yīng)的階段；b.連續(xù)溫擠壓成型模具的凹模設(shè)計由導(dǎo)向環(huán)，擠壓腔和成型腔組成，進(jìn)一步提高了工件的定位精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法，其特征是:連續(xù)溫擠壓成型齒形件的方法，比單件擠壓成型齒輪的方法具有更高的加工效率，一次成形長條狀齒輪管，然后通過線切割加工，極大的提高了齒輪的加工效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加工直齒圓柱齒輪的擠壓新方法，其特征是:連續(xù)溫擠壓成形長條狀齒輪管的模具是通過垂直擠壓機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)的另一種新方法，擴(kuò)寬了垂直擠壓機(jī)的應(yīng)用范圍。
【文檔編號】B21C25/02GK103658213SQ201310605602
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】徐淑波, 李振東, 趙中魁 申請人:山東建筑大學(xué)