一種高效率加工內(nèi)齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種高效率加工內(nèi)齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法及內(nèi)齒成形模具，它涉及金屬溫擠壓成形領(lǐng)域。其工藝步驟為：下料制坯——坯料加熱、潤滑及模具預(yù)熱處理——連續(xù)溫擠壓精密成形齒形長管件——線切割成形多件內(nèi)齒輪成品件。其內(nèi)齒成形模具主要由凹模和凸模組件組成，凹模組件模體形狀與貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品的外輪廓相應(yīng)，凸模模體形狀與貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品內(nèi)齒輪廓形狀相應(yīng)，其特征在于：采用凹模上置，內(nèi)凹模設(shè)置有導(dǎo)向部分、擠壓部分和成形部分；凸模模體輪廓頂端設(shè)置有倒角，且模具的凸模和凹模之間的空間體積大，可以放置大體積的坯料，采用正向溫擠壓成形，且一次擠壓就可成形長尺寸的內(nèi)齒形管件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：加工工藝路線短，齒輪機(jī)械性能好，精度一致性好，較單件擠壓成形內(nèi)齒輪有更高的加工效率。
【專利說明】一種高效率加工內(nèi)齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種貫通內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓精密成形新工藝及模具技術(shù)，尤 其可以提高此種齒輪的加工效率。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，內(nèi)齒輪的生產(chǎn)主要采用機(jī)床切削加工的方法，但此種加工方法具有很多缺 陷，如:(一)加工工序較多，工藝路線長，一般要經(jīng)過鍛造毛坯，粗精加工，插齒加工等諸多 機(jī)械加工工序；(二)材料利用率低，成本高，加工效率低；(三)齒輪精度的一致性較差；(四) 由于采用切削加工，機(jī)械力學(xué)性能較差。近年來，出現(xiàn)了擠壓成形內(nèi)齒輪的加工方法，但均 采用單件齒輪擠壓成形工藝，加工效率有待進(jìn)一步的提高。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在本發(fā)明專利的目在于克服現(xiàn)有內(nèi)齒輪機(jī)床切削加工生產(chǎn)方法的弊端，提供一種 生產(chǎn)工序少，加工工藝路線短，齒輪精度一致性高，機(jī)械力學(xué)性能好，加工效率比單件齒輪 擠壓成形更高的內(nèi)齒直齒圓柱齒輪溫擠壓精密成形新工藝及模具技術(shù)。
[0004]本發(fā)明專利的技術(shù)方案是:本發(fā)明是一種高效加工內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓新 方法，其工藝步驟為:(一)下料制坯；(二)坯料加熱、潤滑及模具預(yù)熱處理；(三)連續(xù)溫擠 壓精密成形齒形長管件；(四)線切割成形多件內(nèi)齒輪成品件。
[0005]所述下料制坯包括:(I)剝皮加工，對鋼材進(jìn)行剝皮加工，去除材料表面的氧化皮 及表面溝槽裂紋等；(2)根據(jù)產(chǎn)品的形狀、尺寸，以及材料的可塑性等特征制坯。
[0006]所述坯料加熱、潤滑及模具預(yù)熱處理包括:(1)將毛坯進(jìn)行酸洗處理；(2)在毛坯 表面涂抹潤滑劑；(3)先將毛坯預(yù)熱至160°C左右，然后放入真空熱處理爐中加熱，并在IOs 內(nèi)使其溫度加熱到700°C ； (4)將模具預(yù)熱至200°C。
[0007]所述連續(xù)溫擠壓精密成形齒形長管件是指:將經(jīng)過處理的坯料放入模具中，一次 連續(xù)溫擠壓成形較長帶內(nèi)齒的齒輪管件。
[0008]貫通內(nèi)齒輪連續(xù)擠壓成形模具主要由凹模和凸模組件組成，凹模組件模體形狀與 貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品的外輪廓相應(yīng)，凸模模體形狀與貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品內(nèi)齒輪廓形狀相應(yīng)，其特 征在于:采用凹模上置，內(nèi)凹模設(shè)置有導(dǎo)向部分、擠壓部分和成形部分；凸模模體輪廓頂端 設(shè)置有倒角。
[0009]所述線切割成形多件內(nèi)齒輪成品件是指:將連續(xù)溫擠壓成形的長內(nèi)齒輪管件，根 據(jù)內(nèi)齒輪產(chǎn)品的尺寸要求采用線切割的方法加工成多件內(nèi)齒輪成品件。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:(一)采用溫擠壓成形工藝加工貫通內(nèi)齒輪，由于溫鍛在再 結(jié)晶溫度以下，基本不會產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，且材料的塑性比冷鍛條件下要好，因此可以生產(chǎn)接 近最終形狀的金屬零件，提高了材料的利用率，減少了加工工序，提高了加工效率；(二)由 于采用擠壓成形工藝，金屬流線按齒廓形狀分布，因而產(chǎn)品機(jī)械力學(xué)性能得到增強(qiáng)；(三)由 于溫擠壓成形工藝采用無切削加工，所以產(chǎn)品的精度一致性好；(四)由于采用的是一次連續(xù)溫擠壓成形內(nèi)齒齒形件，然后線切割成多件內(nèi)齒輪成品件，較單件擠壓成形內(nèi)齒輪成品 件的方法有著更高的加工效率。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
下面是結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)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)明溫擠壓精密成形模具工作狀態(tài)示意圖；
圖3為卷筒內(nèi)齒輪零件圖；
圖4為采用本發(fā)明的卷筒內(nèi)齒輪件成形的三維示意圖；
上述圖中的標(biāo)記為:
圖2為本發(fā)明溫擠壓模具示意圖的1.上模座，2.凹模墊板，3.加強(qiáng)圈，4.導(dǎo)向環(huán)，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，18.還料。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以卷筒內(nèi)齒輪用20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼材料制造為例。
[0014]用20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼材料高效率加工卷筒內(nèi)齒輪的工藝步驟為:
(一)下料制坯
(I)采用外徑為IlOmm內(nèi)徑為50mm高為120mm的空心20優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為還料。
[0015](2)將坯料18去除氧化皮、表面溝槽等。
[0016](二)坯料加熱、潤滑及模具預(yù)熱處理
(I)在50-60°C的10-20%的稀硫酸水溶液中不停地滾動坯料18酸洗10分鐘左右，然
后用流動清水清洗三分鐘。
[0017](2)在清洗好的坯料18的表面上涂上石墨水劑，然后先將涂好的坯料18預(yù)熱至 160°C左右，再將其轉(zhuǎn)入真空熱處理爐中，在IOs內(nèi)加熱至700°C、
(3)將模具預(yù)熱至200°C
(三)連續(xù)溫擠壓精密成形齒形長管件
將加熱后的坯料18放在凸模12上，采用壞料的內(nèi)孔壁和凸模的外齒形結(jié)合定位，模具 的上凹模在黑色金屬垂直壓力機(jī)的壓力下向下擠壓坯料18，長約550mm的內(nèi)齒成形件就會 從模具頂部擠出，然后將內(nèi)齒輪齒形長管件從壓力機(jī)頂部取下。
[0018](四)線切割成形多件內(nèi)齒輪成品件
將取下的長約550mm的內(nèi)齒形管件線切割成10件長度為50mm的內(nèi)齒輪成品件。
[0019]本發(fā)明所需設(shè)備為黑色金屬垂直擠壓機(jī)或臥式金屬型材擠壓機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效率加工內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法，其特征在于:它的工藝步驟為:(一)下料制坯；(二)坯料加熱、潤滑及模具預(yù)熱處理；(三)連續(xù)溫擠 壓精密成形齒形長管件；(四)線切割成形多件內(nèi)齒輪成品件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率加工內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法，其特征 在于:所述連續(xù)溫擠壓精密成形齒形長管件的模具主要由凹模和凸模組件組成，凹模組件 模體形狀與貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品的外輪廓相應(yīng)，凸模模體形狀與貫通內(nèi)齒輪產(chǎn)品內(nèi)齒輪廓形狀 相應(yīng)，其特征在于:采用凹模上置，內(nèi)凹模設(shè)置有導(dǎo)向部分、擠壓部分和成形部分；凸模模 體輪廓頂端設(shè)置有倒角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率加工內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法，其特征 在于:所述的連續(xù)溫擠壓精密成型模具的凸模和凹模之間的空間體積大，可以放置大體積 的坯料，一次擠壓就可成形長尺寸的內(nèi)齒形管件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率加工內(nèi)齒直齒圓柱齒輪的溫擠壓新方法，其特征 在于:所述的連續(xù)溫擠壓精密成型模具采用正向擠壓成形長尺寸的內(nèi)齒形管件，便于脫模。
【文檔編號】B21C25/02GK103567247SQ201310605764
【公開日】2014年2月12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, 劉婷 申請人:山東建筑大學(xué)