[发明专利]一种差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置与方法

说明书

本发明涉及汽车差速器加工领域，公开了一种差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置与方法。该差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置包括凸模、底座、凹模、铣刀、轴承，所述底座形成有圆形孔，所述凹模为一端面凹进形成与待加工的锥齿轮相同的轮廓面的圆柱形，所述凹模具有锥齿轮轮廓面一端面朝向孔的外侧，另一端面设置有与工件成形曲面导通的分流腔，所述分流腔内设置有所述铣刀，所述铣刀转轴与所述凹模同轴连接，所述差速器齿轮轴向分流冷挤压成形的方法使用该装置进行六个步骤完成轴向分流且冷挤压成形。本发明所提供的这种装置结构简单，方法便于操作，减少分流余量对齿轮挤压成形精度的影响，进而提高冷挤压锥齿轮加工精度。

技术领域

本发明涉及汽车差速器加工领域，具体地涉及一种差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置与方法。

背景技术

差速器齿轮冷挤压成形一般采用正挤压方法，将软化退火后的圆柱体坯料置入凹模型腔中，利用平底凸模向下挤压坯料，在挤压力的作用下金属材料向下流动，逐渐充填凹模型腔，从而成形出汽车差速器齿轮。

差速器齿轮冷挤压方法需要保证所成形挤压件的形状和尺寸精度均达到可直接或仅需经少量机加工即可用于相应零部件的装配使用，因此，保证齿轮冷挤压成形精度是各大齿轮制造商关注的关键技术之一。

目前，在差速器齿轮冷挤压成形过程中，随着坯料金属的流动填充，模具型腔内闲置空间逐渐变小，在急剧升高的压应力作用下，挤压件齿面随模具型腔弹性变形产生了足以影响其表面精度的尺寸误差；挤压结束之际，模具卸载时，齿轮挤压件由于残余应力的作用发生回弹，也会对齿面表面精度产生较大的影响。为保证挤压件的成形精度，有效提高齿轮传动质量。

发明内容

本发明的目的是提供差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置，不但结构简单，便于锥齿轮冷挤压成形，且在凹模分流腔内设置铣刀，清除相应的分流余量，减少分流余量对齿轮挤压成形精度的影响。

为了实现上述目的，本发明提供一种差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置，该差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置包括凸模、底座、凹模、铣刀、轴承，所述底座形成有圆形孔，所述凹模为一端面凹进形成与待加工的锥齿轮相同的轮廓面的圆柱形，所述凹模具有锥齿轮轮廓面一端面朝向孔的外侧，另一端面设置有与工件成形曲面导通的分流腔，所述分流腔内设置有所述铣刀，所述铣刀转轴与所述凹模同轴连接。

优选地，所述凹模安装至所述底座圆形孔内，所述凹模轴线与所述底座圆形孔轴线的装配同轴度为0.03mm以下。

优选地，所述分流腔周向形成有具有导流槽，所述导流槽与所述凹模轴线形成的夹角为30°-45°。

为了实现上述目的，本发明还提供了使用差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置进行差速器齿轮轴向分流冷挤压成形的方法，所述差速器齿轮轴向分流冷挤压成形的方法包括以下步骤：

步骤S1，使用差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置中的对圆柱体金属毛坯件进行挤压预加载，得到预加载工件；

步骤S2，使用所述凸模对所述预加载工件进行再次加载，使所述预加载工件充满所述差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置中的所述凹模的型腔；

步骤S3，使所述凸模对所述预加载工件进行第一保持加载，使所述型腔内的部分所述预加载件轴向分流进入所述差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置中的分流腔；

步骤S4，使用所述差速器齿轮轴向分流冷挤压成形装置中的铣刀旋转360°切削分流腔内的分流余量；

步骤S5，使用所述凸模对所述预加载工件进行第二保持加载，并用所述铣刀切削分流腔内的分流余量；

步骤S6，所述凸模退模，取件。