[发明专利]一种小模数直齿轮冷镦挤成形工艺及模具

说明书

技术领域

本发明涉及小模数直齿轮的精锻成形技术领域，特别涉及一种小模数直齿轮冷镦挤成形工艺及模具。

背景技术

小模数直齿轮的精锻成形，具有节材、节能、加工成本低、效率高等显著优势，而且可以大幅度提高产品内在质量与表面质量，但是由于齿形(特别是上下角隅处)充填困难，需要较大的成形力，引起凹模型腔壁压强过大，导致凹模容易开裂，基于此，日本的K.Osakada等人提出了采用分流原理降低成形载荷；英国的Tuncer C和Dean T.A.提出了用空心锻坯精锻直齿圆柱齿轮的浮动凹模原理；南昌大学的谭险峰、林治平和江雄心等利用浮动组合凹模分析了冲挤、镦挤、分流镦挤、带芯棒镦挤、调面镦挤和带毂件复合镦挤等成形方式；郑州机械所刘华等人利用液压装置实现浮动凹模双向墩挤坯料，获得所需的工件。这些利用分流原理和浮动凹模的齿轮精锻成形工艺和装置，有的在成形后需要机加工去除过多的材料，达不到精锻的目的，有的成形载荷过大，模具寿命难以保证，有的模具装置复杂，控制起来困难，失去了精锻成形高效、节能的特点，难于实现工业应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种小模数直齿轮冷镦挤成形工艺和模具，该工艺只需一套模具，两个成形工步即可完成小模数直齿轮的成形，具有工艺流程简单可靠，易于实现的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种小模数直齿轮冷镦挤成形工艺，包括以下步骤：

第一步，将经磷化皂化处理的圆柱形坯料1放置于齿形凹模6和下齿模8组成的成形模具的模腔中，上齿模5压下，圆柱形坯料1流入齿形凹模6的标准内齿型腔6a中，当标准内齿型腔6a充满且有部分坯料被挤入标准内齿型腔6a的齿顶分流腔6b中，成形出带齿顶飞边4的预锻件2时，上齿模5停止挤压并向上退出齿形凹模6；

第二步，下齿模8在下顶杆11的作用下将带齿顶飞边4的预锻件2向上反向推出齿形凹模6，在齿形凹模6上部标准内齿型腔6a的作用下对预锻件2的齿顶飞边4进行整形得到终锻件3。

一种小模数直齿轮冷镦挤成形模具，包括齿形凹模6，齿形凹模6固定在下模座上，齿形凹模6上开设有标准内齿型腔6a，并在标准内齿型腔6a的下部齿顶部分开设有齿顶分流腔6b，齿形凹模6通过其上的标准内齿型腔6a与上齿模5和下齿模8上的外齿配合，上齿模5顶部和上模座固定，导向圈9上的内孔套在下齿模8的外环面上，导向圈9下部固定在下垫板10上，下垫板10固定在下模座上，下齿模8的下底面抵在下垫板10和顶出杆11上，顶出杆11固定在压力机的顶出机构上。

由于本发明工艺采用两步成形工序，第一步成形出带齿顶飞边的预锻件，此时，齿形基本充满但坯料未完全充满标准内齿型腔的齿顶分流腔，成形载荷较低，第二步将预锻件反向推出，对预锻件齿顶整形得到终锻件，成形载荷更低，该工艺只需一套模具，两个成形工步，简单可靠，易于实现，成形模具结构简单，具有材料利用率高、生产效率高、载荷低和模具寿命高等优点。

附图说明

图1为本发明成形工艺图。

图2为本发明成形模具示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

参考图1和图2，一种小模数直齿轮冷镦挤成形工艺，包括以下步骤：

第一步，将经磷化皂化处理的圆柱形坯料1放置于齿形凹模6和下齿模8组成的成形模具的模腔中，上齿模5压下，圆柱形坯料1流入齿形凹模6的标准内齿型腔6a中，待标准内齿型腔6a充满且有部分坯料被挤入标准内齿型腔6a的齿顶分流腔6b中，成形出带齿顶飞边4的预锻件2时，上齿模5停止挤压并向上退出齿形凹模6，此成形工步中齿形凹模6固定在下模座上，对圆柱形坯料1形成向上的摩擦力，促进了带齿顶飞边4的预锻件2上角部齿形的充填；

第二步，下齿模8在下顶杆11的作用下将带齿顶飞边4的预锻件2向上反向推出齿形凹模6，在齿形凹模6的上部标准内齿型腔6a的作用下将预锻件2整形得到终锻件3，此成形工步中齿形凹模6固定在下模座上，对预锻件2形成向下的摩擦力，促进了终锻件3的下角部齿形的充填。

参照图2，一种小模数直齿轮冷镦挤成形模具，包括齿形凹模6，齿形凹模6固定在下模座上，齿形凹模6上开设有标准内齿型腔6a，并在标准内齿型腔6a的下部齿顶部分开设有齿顶分流腔6b，齿形凹模6通过其上的标准内齿型腔6a与上齿模5和下齿模8上的外齿配合，上齿模5顶部和上模座固定，导向圈9上的内孔套在下齿模8的外环面上，导向圈9对下齿模8进行导向，导向圈9下部固定在下垫板10上，下垫板10固定在下模座上，下齿模8的下底面抵在下垫板10和顶出杆11上，顶出杆11固定在压力机的顶出机构上。