[发明专利]一种三联齿轮的锻造成型方法及其三联齿轮和应用

说明书

本发明提供的三联齿轮的锻造成型方法，通过对预处理工序、锻造工序的工艺的调整及锻造模具的优化，减少了锻造工序中的多次除氧化皮的工序，能有效提高三联齿轮的齿面粗糙度的合格率；同时在锻造工序中将顶部锥齿和底面端齿同时锻造成型，保证了三联齿轮的结构的稳定性提高材料利用率，节约了机加铣端齿的时间和刀具成本，提高了端齿的抗疲劳强度；本三联齿轮的锻造成型方法使整个产品表面均匀一致，增加了质量稳定性，优化了工艺步骤，有效缩短了生产时间，提高了生产效率，具有巨大的经济效益。本发明的锻造成型方法制造的三联齿轮，质量稳定性高，锻造后的表面粗糙度和齿面精度的一致性好；可以大规模、批量化生产。

技术领域

本发明涉及本发明涉及齿轮锻造技术领域，具体涉及，更具体地，涉及一种三联齿轮的锻造成型方法及其三联齿轮和应用。

背景技术

三联齿轮是广泛应用于汽车行业，实现轴向连接并用于汽车车桥的机械装置，其三联齿轮的顶部锥齿部分与行星齿轮相啮合，其顶部锥齿轮大端封闭，无法通过刨齿进行加工，在加工过程中，一般采用精锻成型，但由于锻造过程中的氧化，造成顶部锥齿部分齿面粗糙度差，齿部精度差，通常工艺采用两火锻造，先锻造成型，然后对表面进行喷丸清理氧化皮，然后加热到800℃左右进行温锻，由于两次加热，造成能源消耗较大，生产周期长，且齿部精度与粗糙度仍难达到理想状态。

申请号为CN201710252246.1的一种三联齿轮的制造方法，从下料工序、加热工序、镦粗工序、预锻工序、终锻工序、防氧化工序、喷丸工序、润滑工序、整形工序和检验工序均对三联齿轮进行了优化，通过计算出金属棒材的长度，将金属棒材置于氮气氛围保护的无氧化中频感应加热炉中进行加热，进行镦粗、预锻和终锻三步工序成型，在镦粗和预锻，预锻和终锻工序中间分别需要加入采用钢刷和吹气相结合去除氧化皮的工序。而钢刷和吹气的去除氧化皮的工序需要人工操作，氧化皮的去除不可控因素较大，而且在锻造过程中人工去氧化皮的很难进行操作。难以有效保障三联齿轮产品的齿面粗糙度的均匀性和可控性，后续的冷整形虽然可以提供齿部粗糙度和齿部精度，但对锻造时产生的0.1mm以上深度的氧化缺陷是无法修复的，造成几个百分点的缺陷产品需要让步接收、手工打磨甚至报废；且生产的效率不高，成本投入较大。

另外，现有的三联齿轮的锻造过程中，会先精锻顶部锥齿部，而底面端齿和侧面需要后续铣齿或拉齿等工序进行加工。尤其是底面端齿，需要采用加工中心加工，加工一件需要耗费约15分钟，并需承担5块钱以上成本。经检索，并未发现将三联齿轮的顶部锥齿和底面端齿同时锻造成型的工艺。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺点，提供一种三联齿轮的锻造成型方法，该方法通过对预处理工序、锻造工序的工艺的创造性调整，使用循环高压水除去镦粗坯料表面的磷皮，减少了锻造工序中的多次除氧化皮的工序，能有效提高三联齿轮的齿面粗糙度的合格率；同时在锻造工序中将顶部锥齿和底面端齿同时锻造成型，保证了三联齿轮的结构的稳定性；提高材料利用率，节约了机加铣端齿的时间和刀具成本，提高了端齿的抗疲劳强度；本三联齿轮的锻造成型方法使整个产品表面均匀一致，增加了质量稳定性，优化了工艺步骤，有效缩短了生产时间，提高了生产效率，具有巨大的经济效益。

本发明的另一目的在于三联齿轮的锻造成型方法制造的三联齿轮，该齿轮质量稳定性高，锻造后的表面粗糙度和齿面精度的一致性好；可以大规模、批量化生产。

本发明的三联齿轮用汽车齿轮传动，应用广泛，通用性强。

本发明的发明目的通过以下技术方案予以实现：

本发明公开的三联齿轮的锻造成型方法，包括以下步骤：

S1.预处理工序：将加热后的坯料进行镦粗工序，镦粗比为10％～30％，所述镦粗表面用高压水除去镦粗坯料表面的磷皮；