[发明专利]一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺

说明书

本发明公开了一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺，属于汽车主动锥齿轮加工工艺领域，带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺包括步骤1下料；步骤2制坯；步骤3立锻：坯料放入终锻模具型腔中，再通过闭式单点压力机将飞边切除；锻造后对锻件进行粗车与精车，得到主动螺旋锥齿轮。本发明公开的一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺，采用立锻工艺方案锻造带凸台主动螺旋锥齿轮锻件，凸台和杆部无分模面，解决了凸台处金属回流折叠问题和杆部搓丝变形问题，同时也可提高材料利用率。

技术领域

本发明涉及汽车主动锥齿轮加工工艺领域，尤其涉及一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺。

背景技术

螺旋锥齿轮是一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件。在各种机械传动中，螺旋锥齿轮的传动效率最高，故对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；传递同等扭矩时需要的传动件传动副最省空间，比皮带、链传动所需的空间尺寸小；螺旋锥齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求；螺旋锥齿轮工作可靠，寿命长。

汽车后桥主动螺旋锥齿轮切齿前的精车形状为：大端为圆台或圆台+凸台，杆部为沿着圆台径向尺寸逐步减少的阶梯轴，如图1所示。其毛坯需要锻造成形，因为热锻变形过程中，原材料的铸态组织得以破碎并使晶粒细化，偏析程度得以降低并改善碳化物和夹杂物分布，此外还能焊合内部组织缺陷，和获得合理的组织纤维分布。

现主动螺旋锥齿轮基本采用卧式锻造，毛坯尺寸为精车径向尺寸增加4-5mm，可将杆部的阶梯轴锻成形，但此工艺方案会产生飞边，故材料利用率低，尤其是圆台+凸台类型主动螺旋锥齿轮，材料利用率更低，且凸台分模面处存在金属回流折叠。另外，原材料心部的缺陷和夹杂物沿分模面聚集、析出，同一截面情况下，分模面与非分模面处的存在材料组织的不同，会造成晶粒度等级有偏差，以及硬度散差大的问题，进而造成杆部的花键部位搓丝跳动超差。

主动螺旋锥齿轮现普遍采用的粗精车工艺方案为：工序5，铣两端面、钻两端中心孔到精加工尺寸——工序10，数控粗车杆部外圆和端面、车面背锥——工序15，数控粗车面锥端凸台外圆——工序20，数控精车外圆，端面，面背锥，切槽。采用端铣机床完成铣两端面和钻中心孔加工内容，再以端面和中心孔为后序加工定位基准，即以端面驱动顶尖和尾座顶尖夹紧的方式加工杆部和面背锥。由于面锥部有凸台，需要增加工序车凸台外圆，精车也采用粗车时同样的装夹方式，加工粗车同样的内容。由于凸台的外径较小，无法在车杆部时一起加工完成，故需分序加工。另外，端驱方式吃刀量较小，需车削多次才能完成加工，故生产效率不高。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺，采用立锻工艺方案锻造带凸台主动螺旋锥齿轮锻件，凸台和杆部无分模面，解决了凸台处金属回流折叠问题和杆部搓丝变形问题，提高了材料利用率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种带凸台的主动螺旋锥齿轮立锻和粗精车工艺，所述主动螺旋锥齿轮是用于汽车后桥，其特征在于，所述立锻和粗精车工艺包括：

步骤1——下料：根据消耗定额选用适应规格的圆坯料，利用中频感应加热炉将圆坯料加热到始锻温度；

步骤2——制坯：当圆坯料加热到始锻温度后，利用空气锤将热坯料的一端拔长，通过制坯型砧拔长至所需形状的预锻坯料；

步骤3——立锻：将步骤2制好的坯料放入终锻模具型腔中，利用螺旋压力机成形，再通过闭式单点压力机将飞边切除，变成主动螺旋锥齿轮锻件；

步骤4——粗车一序：粗车一序在后文中称为工序5，在粗车一序这一步骤中，利用数控车床对主动螺旋锥齿轮的圆台端面进行车加工，将中心孔钻至精加工尺寸，车锥面和工艺外圆，其中装夹方式为杆部塞入中空卡盘，利用三爪端面烤猪背锥面夹紧杆部；