[发明专利]汽车后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮坯成形的复合工艺

说明书

技术领域

本发明属于机械制造塑性加工工艺领域，具体涉及一种适用于汽车后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮坯成形的复合工艺。 

背景技术

汽车后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮是汽车底盘后桥传动系统的重要传力零件，主减速器通过主、从动圆螺旋伞齿轮把输入动力的转速降低，转矩增大，并改变转矩的旋转轴线后，经转向离合器或差速器传出，因此，它们在汽车后桥中有着重要作用，是汽车驱动的关键件，其产品质量直接关系到汽车的行驶安全。由于主从动齿轮承受载荷大，工况差，属于汽车零件中的易损耗件，在一台车的整个服役期间，常常要损耗多件主、从动螺旋伞齿轮，而齿轮坯锻件的质量直接决定了传动的稳定程度及齿轮的使用寿命。 

尽管后桥主、从动螺旋伞齿轮在汽车后桥中配套使用，且两者的材料与性能要求相同，工作环境、负载和使用寿命要求也相同，但传统生产主、从螺旋伞齿轮坯都是分开进行的。后桥主动螺旋伞齿轮坯常用的生产工艺主要有热模锻、立式预锻+横式终锻、拔长制坯+顶镦成形、以及楔横轧制等，其中楔横轧制坯+立式顶墩无飞边模锻工艺应用楔横轧将锻件螺旋伞尾相接成对轧出后，用立式顶墩成形大端，这样楔横轧过程中出现的端面凹陷部分就可在顶镦成形时加以利用，在发挥楔横轧的高精度、高生产率等优点的同时，消除了端面凹陷的影响，进一步提高金属的利用率。后桥从动螺旋伞齿轮坯成形工艺主要有闭式模锻、辗环成形和摆动辗压等，闭式模锻成形锻件的内部组织细密，力学性能良好，锻件的成形尺寸和几何形状更接近于成品锻件的精度，但毛坯的下料体积要求必须精确，锻造力较大，设备吨位大；辗环工艺锻件的金属流动呈圆周型分布，有利于填充模具型腔，内部晶粒细小、组织细致，设备吨位较小，缺点是辗环成形容易端面凹坑和毛刺；摆动辗压则施加载荷小，模具的寿命长，但齿轮坯内部金属流线也是轴向分布的。 

发明内容

为了克服了上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种汽车后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮坯成形的复合工艺；利用汽车后桥主、从动螺旋伞齿轮配套使用，材料和性能要求 相同，工作环境负载和使用寿命要求也相同的特点，将两者作为一个锻件并采用复合工艺成形，从而提高生产效率和材料利用率。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下： 

一种汽车后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮坯成形的复合工艺，所述复合工艺将后桥主动螺旋伞齿轮坯和从动螺旋伞齿轮坯两种类型的锻件组合为一个锻件，通过一次下料，应用复合工艺成形出两组配套使用的主动螺旋伞齿轮坯和从动螺旋伞齿轮坯，包括如下步骤： 

1）、确定坯料1的尺寸： 

将后桥主动螺旋伞齿轮坯和从动螺旋伞齿轮坯两种类型的锻件组合为一个锻件，根据主、从动螺旋伞齿轮坯的零件图，结合楔横轧成对轧制工艺特点及模锻成形要求确定坯料尺寸； 

2）、确定楔横轧杆部工艺，设计楔横轧模具： 

根据已确定的坯料1尺寸和楔横轧轧制后的轧件2的毛坯图，确定楔横轧楔入次数，设计楔横轧模具； 

3）、根据主动螺旋伞齿轮坯大端和从动螺旋伞齿轮坯两者的形状、尺寸要求，结合楔横轧轧制后的轧件2毛坯大端尺寸，设计模锻工艺和模具； 

4）、后桥主减速器主、从动螺旋伞齿轮坯成形的复合工艺流程如下： 

a、下料； 

b、加热； 

c、楔横轧成对轧制出主动螺旋伞齿轮坯的杆部，并将其分离为两个相同的轧件，一个为轧件2.1，另一个为轧件2.2； 

d、将轧件2.1、轧件2.2分别在热模锻压力机上成形出主动螺旋伞轮坯的大端和完整的从动螺旋伞齿轮坯，得到两个相同的锻件，一个为锻件3.1、另一个为锻件3.2，成形后的主动螺旋伞齿轮坯大端和从动螺旋伞齿轮坯之间由连皮连接； 

e、将锻件3.1、3.2在连皮处分离，得到两个相同的从动螺旋伞齿轮坯，一个为从动螺旋伞齿轮坯4.1、另一个为从动螺旋伞齿轮坯4.2和两个相同的主动螺旋伞齿轮坯，一个为主动螺旋伞齿轮坯5.1、另一个为主动螺旋伞齿轮坯5.2。 

所述坯料1的体积包括楔横轧轧制后的轧件2体积和热耗损失两部分，坯料1的直径为楔横轧轧制后的轧件2大端直径，坯料1长度尺寸由坯料1体积和直径计算。 

楔横轧轧制后的轧件2两大端的体积计算包括主动螺旋伞齿轮坯的大端体积、从动螺旋伞齿轮坯体积、以及在模锻成形完成后两者之间的连皮部分的体积；杆部尺寸为对称分布的两个主动螺旋伞齿轮坯的杆部，并计入中间预留切口余量部分。