[发明专利]半轴齿轮轴颈外圆扁及端面双曲线油槽近净成形锻造方法

说明书

技术领域

本发明属于模具锻造领域，具体涉及半轴齿轮轴颈外圆扁及端面双曲线油槽近净成形锻造方法。

背景技术

差速器行星、半轴直齿锥齿轮是车辆传动系统中的关键零件，无论车辆的双级桥还是单级桥，其内部差减总成中都有一套或数套差速器行星、半轴直齿锥齿轮，在传动系统中发挥着至关重要的作用；为了确保差速器直齿锥齿轮在啮合转动过程中，处于良好的工作状态，其齿轮的安装面与差壳之间的润滑就显得极为重要，不同的车桥厂家采取了不同的方法，要么是半轴齿轮轴颈上增加一螺旋油槽或轴颈外圆铣扁，要么是安装基准面上增添一偏心环形油槽或两条对称双曲线油槽，单一的轴颈上螺旋油槽及安装基准面上的偏心环形油槽，都不难加工，且加工效率也不低；加工效率较低的就是半轴齿轮轴颈外圆上添加对称两个或四个扁，更难加工的就是安装基准面上的两条对称双曲线油槽，必须装夹两次且还要保证其对称性，如若遇到同一件半轴齿轮，外圆轴颈上既需要铣扁，安装基准面上又需要加工两条对称双曲线油槽，那更是难上加难，且效率极低，因此需要一种效率高、节约原材料、刀具消耗少、降低制造成本的半轴齿轮轴颈外圆扁及端面双曲线油槽近净成形锻造方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种效率高、节约原材料、刀具消耗少、降低制造成本的半轴齿轮轴颈外圆扁及端面双曲线油槽近净成形锻造方法。

本发明的目的是这样实现的：半轴齿轮轴颈外圆扁及端面双曲线油槽近净成形锻造方法，其包括如下步骤：

A、根据差速器半轴齿轮产品图纸，利用软件对零件图进行三维造型，生成冷态的锻件三维实体；

B、然后结合锻造条件及机加工情况，在外圆及安装基准面上预留适当的机加余量，参考被锻造材料的线膨胀系数及锻造温度，计算出所需锻造温度下的收缩率，对步骤A中的冷态的锻件三维实体进行膨胀，生成热态实体锻件，然后由热态实体锻件转生成热态专用下凹模实体造型；

C、最后对步骤B中热态专用下凹模实体造型编程后在数控铣上，先热前粗铣加工型腔，热处理后再精铣加工型腔，至此热态专用下凹模已加工成形；

D、然后将步骤C中热态专用下凹模，以及上顶杆、下顶杆、上模垫板、上模套、下模套、上齿形模，安装、紧固于锻造设备上，分别校验粗锻、精锻上齿形模的齿槽和热态专用下凹模铣扁位置的对应关系一致，待校验符合要求后，即对模具进行预热处理，待模具预热至特定温度范围即可进行锻造；

E、将锯切合格的棒料段，置于中频感应加热炉中，根据棒料段规格，调整进料频率，将加热至所需锻造温度的棒料段，先置于粗锻生产线的热态专用下凹模中，启动已调节好打击力的锻造设备，对棒料段进行一次性打击，然后在锻造设备上滑块回升的过程中，启动顶料装置，使得粗锻半轴齿轮热态锻件，及时被下顶杆顶出下模腔，利用人工或机械手取走粗锻半轴齿轮热态锻件；

F、将步骤E中的粗锻半轴齿轮热态锻件置于精锻生产线的热态专用下凹模中，启动已调节好打击力的锻造设备，对粗锻半轴齿轮热态锻件进行二次打击，生成精锻半轴齿轮热态锻件，然后在锻造设备上滑块回升的过程中，启动顶料装置，使得精锻半轴齿轮热态锻件及时被下顶杆顶出下模腔，利用人工或机械手，取走精锻半轴齿轮热态锻件。

所述的步骤A中的软件为SolidWorks三维软件。

所述的步骤B中的收缩率的计算，要结合锻造条件及机加工情况，在外圆及安装基准面上预留适当的机加余量，参考被锻造材料的线膨胀系数及锻造温度。

所述的步骤D中的校验粗锻、精锻上齿形模的齿槽和热态专用下凹模铣扁位置的对应关系，要利用专用校验件，严格执行对模程序。

所述的步骤D中的特定温度范围是200～260℃。

所述的步骤F中精锻半轴齿轮热态锻件的轴颈外圆上加对称两个扁。

所述的步骤F中精锻半轴齿轮热态锻件的双曲线油槽，其底部宽度B为8mm、高度h为2.5mm、其两个斜面之间成90°夹角。