[发明专利]锻压工艺

说明书

本发明为一种制造牙嵌联轴件的精锻工艺。这种用于换档的零件具有带根凹齿的短齿圈，这些齿的径向内面靠在一公共圆柱面上，其齿根位于一公共底面上。加工时，首先将齿制出平行的齿腹，然后再进行最终精压。

在德国专利展出说明书DEAL3134857中，已有制造这种带有凸齿或凹窝的传动联轴件的方法。根据该说明书的介绍，凸齿在初锻过程中基本成形，其顶部表面，至少沿着与两啮合表面相交的公共边，留有加工余量。随后的精压行程使啮合表面获得所需的倾斜度。精压时，可以把凸齿撑在与其啮合表面正交的锻模表面之间。

另外还有一种已知的方法（见德国专利展出说明书German    Auslegeschrift    2040413号），用来制造具有凹根齿的楔形牙嵌轮，该方法通过粗锻制出具有平行齿侧的齿，然后把齿镦粗，使之形成屋顶坡形状。在此例中，采用了一种专用倾斜装置，使可径向移动的冲头伸到齿间空隙中，从而得到所需的齿腹倾斜形状。由于材料变形是在齿根处沿径向的，齿根便被消弱了。这是，该方法的严重缺陷。

这些最先提到的（参见DE3134857）已知的锻造方法，在用来制造传动用的短齿牙嵌联轴件时受到限制，至少当精度要求高，和牙嵌联轴件很小时不便应用。构成啮合表面的齿侧是通过镦粗顶部的多余材料而自由成形的，因此，啮合表面的形状精度就不可能依人们

的意志而提高。

鉴于上述问题，本发明的目的就是使这些已知的加工方法能不受限制地应用于上述牙嵌联轴件的制造过程，从而提高啮合表面的成形精度。

本发明的目的，是通过下列工艺步骤实现的，即：工步（a）“初步锻造”，和工步（b），“冷态精压”，这两个工步构成权利要求1的特征部分。工步（a）可以是冷锻或热锻，也可以是其它具有同样效果的锻压工业方法。

工步（b）为一次或多次精压行程，它可分为三个阶段。正是在这一方面，显出本发明与前述已有技术的根本区别。

在其第一阶段（aa）中，首先对在齿高方向留有余量的齿的头部进行初镦。在此过程中，直的齿侧腹面，亦即相对于各齿共有的圆柱面沿径向平面延伸的齿侧面，只产生不易察觉的变化。材料受到压缩，在随后的精压的第二阶段（bb）中，这一压缩使齿被冷态压实，特别是在由下底面支持的齿根区域。齿根部位的这种冷态压实不仅对齿根圆角部分的形状精度十分重要，它的特殊作用还在于，在随后的阶段（cc），即对齿形的最后镦击工序中，齿侧表面的倾斜度也受到它的精确控制，而齿侧表面即实际的啮合表面。根据齿的高度、齿侧表面的凹进及形状精度等条件，可以适当地采用锻模支撑齿侧表面。在成形过程的第三阶段中，作为短齿特点的齿顶部的屋顶坡面形状也同时得以完成，借此使齿侧表面得到最终的倾斜度。

从原理上讲，在一个精压行程之内完成如权利要求1中特征b所述的三个成形阶段，是可能做到的。但是，用两次精压行程，一次完成成形阶段（aa）和（bb），再一次完成最后成形阶段（cc），

这样更为有利。

经验表明，由这样的工艺方法制得的牙嵌联轴件，其短齿圈能够满足汽车构造中传动的所有要求。

在本发明的实施中，很重要的一点是，制造过程中，半成品上的齿顶应超出作为圆柱面上界的上平面，至少其齿顶的一部分多余材料应从该平面伸出，并且，在最后的镦粗工序中，成形的齿顶应与该平面齐平，或低于该平面。

在镦粗过程中，齿顶的变形应控制在这样的程度，使得在最终的镦粗过程结束时，半成品上成形的齿被从圆柱面上剪开，剪断部位在定形齿的齿顶与上平面之间。不难想象，被剪开的材料向着齿与齿之间的空隙变形，从而形成齿侧表面的倾斜度;各齿所共有的圆柱面既为各齿提供了有效的支撑，又不妨碍各齿的成形过程，并且可以在齿宽最大的部分与各齿分开。

下面参照附图，介绍牙嵌联轴件的制造过程。

图1表示了牙嵌联轴件轴向剖视图的一半。

图2为牙嵌联轴件一部分的侧视立体图，并表示了齿的各个成形阶段;

图3为齿成形的三个不同阶段示意图。

图1所示的带中心孔2的牙嵌联轴件1选自多种可能的形式，如图中打阴影线的剖面部分所示，圆环体3上有上部平面4和下部平面5，两平面之间为圆柱面6。短齿圈上的各个齿7与此圆柱面6相附连。该短齿圈是由沿着牙嵌联轴件1的圆周均布的四个弓形体8组成，每个弓形体8上有五个齿。

图2所示为这样一个弓形体8的一部分，其上有一个已制成的齿