[发明专利]一种主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法

说明书

本发明涉及模锻的工艺方法，且公开了一种主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法，包括端齿凹模，所述端齿凹模的内部穿插设置有下顶杆，所述端齿凹模的外表面设置有下模套，所述端齿凹模的上表面设置有主动三联齿轮热态锻件，所述主动三联齿轮热态锻件位于所述下模套的内部，所述主动三联齿轮热态锻件的上方设置有锥齿齿形模。该主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法，提高了主动三联齿轮端齿生产效率，降低了该产品的生产成本，特别是刀具消耗，达到主动三联齿轮端齿的制造节材、高效及少破坏材料的金属纤维流向，进而达到提升端齿的强度和抗疲劳性，整体提升主动三联齿轮的使用寿命。

技术领域

本发明涉及模锻的工艺方法，具体为一种主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法。

背景技术

主动三联齿轮是车辆传动系统中的关键零件，在双级主减速器内，主动三联齿轮在传递动力和改变传动方向方面，起着承上启下的作用，其外斜齿圆柱齿轮既传递动力又改变动力方向，主动轮的端齿通过与此相配的滑动啮合套间歇性的传递动力，另端的直齿锥齿轮通过一套差速器总成，将动力由贯通轴传递至后桥直至左右轮端。由此可见主动三联齿轮在车桥的传递系统中发挥着至关重要的作用；国外的主动三联齿轮的端齿大部分已采用精密净成形锻造，但国内受锻造工艺及各种条件的限制，市场上一直采用传统的铣削端齿加工方法。传统的主动三联齿轮加工工艺，均为用棒料通过热锻造的方式，将直齿锥齿轮精密净成形，其它部位以锻造毛坯的方式实现，然后通过车加工外轮廓、热前铣削端齿、滚切外斜齿及热后磨削外斜齿及精加工其它尺寸达到图纸的要求。该种加工端齿的工艺，铣削效率较低，且端齿牙侧的过渡圆角、倒角，铣削加工难度大，刀具消耗高，而且通过铣削的方式，切断了锻坯固有的金属流线，降低了端齿的强度，导致多个品种在售后市场，索赔率较高，造成终端市场抱怨极多。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法，通过热锻造的方式，同时精密净成形后不再进行铣削加工，不仅提高了效率、节约了原材料、而且提高了端齿的强度，进而提高使用寿命的主动三联齿轮锥齿、端齿同时净成形锻造的工艺方法，解决了加工难度大，刀具消耗高，而且通过铣削的方式，切断了锻坯固有的金属流线，降低了端齿的强度的问题。

为实现上述通过热锻造的方式，同时精密净成形后不再进行铣削加工，不仅提高了效率、节约了原材料、而且提高了端齿的强度，进而提高使用寿命的主动三联齿轮锥齿、端齿同时净成形锻造的工艺方法，本发明提供如下技术方案：一种主动三联齿轮锥齿与端齿同时净成形闭式锻造的工艺方法，包括端齿凹模，所述端齿凹模的内部穿插设置有下顶杆，所述端齿凹模的外表面设置有下模套，所述端齿凹模的上表面设置有主动三联齿轮热态锻件，所述主动三联齿轮热态锻件位于所述下模套的内部，所述主动三联齿轮热态锻件的上方设置有锥齿齿形模，所述锥齿齿形模的外表面设置有上模套，所述上模套位于所述下模套的上方，所述锥齿齿形模与所述上模套装配后高出所述上模套，所述主动三联齿轮热态锻件成形时，所述锥齿齿形模伸入所述下模套一段距离，所述锥齿齿形模与所述下模套之间形成单边间隙e。

优选的，包括所述端齿凹模成型工序和主动三联齿轮锥齿、端齿的同时净成形锻造工序。

优选的，所述端齿凹模成型工序，包括以下步骤：

S1：根据客户提供的主动三联齿轮产品图，进行零件的三维造型设计，生成冷态的零件三维实体，结合锻造工艺和机加工工艺的需求，在外轮廓及各端面预留机加余量；

S2：依据用户要求的产品材质，根据该材质的线膨胀系数及锻造温度，计算出在一次性净成形锻造工艺中所需温度下的锻件收缩率；

S3：结合锻件的收缩率，对冷态锻件进行质心膨胀，生成热态实体锻件，并由热态实体锻件转生成热态所述端齿凹模的实体造型；