[发明专利]通过锻造来制造带有齿型的棘轮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造带有齿型的棘轮（ratchet gear）的方法，该棘轮尤其可用于摩托车。其中，该棘轮的整个结构特征连同其齿型（teeth pattern）是在或者是水平热锻（镦粗（Upsetting）和成形）或者是可选的竖向温锻操作的锻造操作过程期间实现的。通过锻造后的锭块（forged ingot）仅在锻造阶段就实现了其所有的结构特征，然后它更进一步地经受一系列可选的辅助操作，以有助于使这些结构特征强化和使表面图案平滑，包括所述棘轮部件的齿型的平滑。

背景技术

通常，棘轮是一种专用的、优选用于仅沿一个方向转动的类型的齿轮。大多数棘轮具有这种类型的齿：其在一侧为弧形，而在另一侧平坦。与齿轮配合的棘齿部分称为棘爪，它能够滑过上述的弧形侧，但是会卡在平坦侧。

按照常规的做法，在棘轮的主体铸造之后，它将经受大量机械加工来制作所有的结构特征，包括穿出用于轴组件的孔以及切割出齿型等等。

因此，这种做法是耗时的。其并没有为成品提供所需的结构化强度，而这主要产生的影响就是其减少的功能寿命。由于制造棘轮的这种技术方法，产品会在动力传动系统中表现出相关的低耐磨损性、不够完美、以及自定安装的低可行性，同时在运行时更易发生噪音并且极容易意外损坏。

此外，在棘轮制造的一种替代做法中，切割成合适尺寸的原材料的工件经历局部锻造或挤压，主要用来获得适于一系列机械加工操作的基础面锭。此一系列机械加工操作也就是通过机械加工/切割制作表面图案；穿孔；锭块表面图案精制和强化；齿型切割等等。更重要的是，所有的这些做法都会涉及大量的机械加工来进行锭的结构特征的开发以及用于制作一系列的齿型。齿型切割通常要通过一个接一个的齿的切割或滚铣来完成。另外，这种方法是如此的耗时使得其无法充分满足有关汽车工业的要求/需求。

发明内容

因此，本发明主要的目的是提出这样一种制造方法，它主要涉及针对带有齿型的棘轮产品的热锻（hot forging）或温锻（warm forging）。其中，与棘轮的最终成形相关的针对所述热锻和温锻的辅助性可选的次要步骤主要包括：主体受控的冷却（连续式炉）、穿孔、喷砂、磷酸盐处理(bonderizing)和润滑、齿的大小调整、CNC加工、滚铣（Hobbing）、表面渗碳（Case Carburising）、喷砂（悬挂式）、以及珩磨（Honing）等等。采用本发明提出的方法制造的棘轮与通过传统方法制备的相似的常见汽车部件相比，其在性能方面非常先进，即，它具有非常高的应力承载能力，耐腐蚀性、耐高温以及非常高的结构强度等等。

本发明的主要目的是提出一种用来制造带有齿型的棘轮的方法，其中，所述棘轮的主要结构特征以及其齿型是在热锻或温锻操作过程中形成的，并且在此之后，需要某些可选的辅助机械加工处理来用于表面精制、产品强化以及棘轮的最终制造。

本发明的另一主要目的在于提出一种用于制造带有齿型的棘轮的新颖的方法，其中，所述制造方法的特征在于：在执行热锻后进行正火（normalizing），或可选地在执行温锻后进行受控的冷却（连续式炉），其中，所述棘轮的齿型是在整个棘轮的主体成形期间被同时锻造的，而无需进行任何齿切割步骤。

本发明的另一目的在于提出一种带有齿型的棘轮，其特征在于，该棘轮相比常见的带有齿型的棘轮而言具有改善的性能，这种改善主要在于以下方面：结构强度、应力耐受度、有助于在高温环境下具有良好表现以及有助于在严苛条件下连续运行而不会疲劳的磨损强度等等，这种改善主要是由于它采用了水平热锻或温锻来制造包括齿型的完整部件。

本发明的再一目的在于提出一种新的模具组，其用于执行水平热锻（镦粗和成形）操作，或者采用现有技术中的受控的冷却方式（连续式炉）进行竖向温锻操作，以助于制作在形状、大小、尺寸、表面图案和构型方面具有多种可选范围的带有齿型的棘轮。

附图说明

图1（A）是根据本发明锻造出的棘轮工件及其上齿型的俯视示意图；

图1（B）是根据本发明锻造出的棘轮工件及其上齿型的仰视示意图；

图2的示意图示出了用于通过所提出的热锻及其辅助性的可选操作来制造棘轮的流程；

图3的示意图示出了用于通过所提出的温锻及其辅助性的可选操作来制造棘轮的流程。

具体实施方式