專利名稱：直齒錐齒輪精鍛模具制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍛造用模具的制造方法，特別是一種精鍛齒輪的模 具制造方法。
技術(shù)背景齒輪是配對(duì)嚙合類產(chǎn)品，其齒形狀及精度決定嚙合傳動(dòng)質(zhì)量。汽車 后橋差速器中的直齒錐齒輪是直接傳輸動(dòng)力扭矩的零件，除滿足形狀和 精度要求外，還要有足夠的強(qiáng)度。否則，將影響汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量及汽 車安全性。當(dāng)今時(shí)代，直齒錐齒輪的制造方法主要有金屬切削成形法和 精密鍛造成形法。由于精密鍛造使齒輪金屬組織更加致密，以及不破壞 金屬流線等特點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。精密鍛造齒輪的關(guān)鍵是精鍛模具的設(shè)計(jì)與制造。現(xiàn)有技術(shù)制造直齒錐齒輪精密鍛造模具主要有兩種方法第一種方法首先在刨齒機(jī)或高速加工中心上按被加工齒輪的設(shè)計(jì) 參數(shù)加工出合格的一對(duì)齒輪電極，然后利用齒輪電極在電火花機(jī)床上對(duì) 模坯進(jìn)行放電加工，去除應(yīng)切削材料而獲得齒輪模具，因電火花機(jī)床加 工出的模具表面粗糙，最后要對(duì)加工面進(jìn)行拋光處理。第二種方法根據(jù)被加工齒輪參數(shù)直接建立該齒輪的模具模型，生 成加工代碼，在高速加工中心直接加工出齒輪模具。上述兩種現(xiàn)有技術(shù)都能夠制造出精密鍛造齒輪模具，但都存在一些 不足，有些甚至對(duì)精密鍛造齒輪模具制造質(zhì)量有負(fù)面影響。例如，第一 種方法因齒輪電極在放電加工過程中自身有微量損耗，其結(jié)果是降低模 具制造精度。另外，加工表面因電蝕而形成變質(zhì)層，表面存在殘余應(yīng)力， 以及加工面粗糙度大，后續(xù)拋光處理不僅耗用工時(shí)，也降低了模具的制 造精度。第二種方法盡管加工精度高，但制造成本大，特別是加工高硬 度模具鋼時(shí)因刀具磨損增加制造成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種低加工成本、制模效率 高、模具精度高、成形質(zhì)量好的直齒錐齒輪精鍛模具制造方法。 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，該方法包括順序?qū)嵤┑拇殖尚渭庸ず途尚渭庸?。其改進(jìn)之處在于所述精成形加工方法按以下步驟實(shí)現(xiàn):(1) 將粗成形加工用的齒輪電極轉(zhuǎn)換成模具模型，重新生成加工代碼；(2) 將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心 上按加工代碼實(shí)施微量切削至模具模型精確成形。上述技術(shù)方案有機(jī)結(jié)合兩種不同形式的加工方法，即在同一定位基 準(zhǔn)條件下，分別用電火花機(jī)床實(shí)施模具初步成形，用高速加工中心實(shí)施 模具精成形加工。粗成形加工承擔(dān)應(yīng)去除材料的92~96%。精成形加工 承擔(dān)余下4~8%的應(yīng)去除材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果在同一定位基準(zhǔn)下分兩步實(shí)施模具成形加工，充分利用不同加工方 法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)成優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的直齒錐齒輪模具制造方法。釆用該 方法制造的直齒錐齒輪模具精度高、成形好、工期短及制作成本低，而 且精成形加工去除掉電火花成形加工時(shí)留下的變質(zhì)層，有效降低模具加 工面上的殘余應(yīng)力，提高模具的使用壽命。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，該方法包括順序?qū)嵤┑拇殖尚渭庸?和精成形加工。所述粗成形加工包括下列步驟(l)建立直齒錐齒輪的 電極模型，生成加工代碼；(2)在高速加工中心上按加工代碼加工出直 齒錐齒輪的電極；(3)利用該電極在電火花機(jī)床上對(duì)定位的模坯進(jìn)行放 電加工。通過電極放電加工去除92~96%的應(yīng)去除材料，實(shí)現(xiàn)模具粗成形 加工。本實(shí)施例中粗成形加工承擔(dān)應(yīng)去除材料的95%，也就是說在運(yùn)行成本低的電火花機(jī)床上完成主要應(yīng)去除材料的加工。本發(fā)明由高速加工中心完成留下的5%應(yīng)去除材料加工，精成形加工的具體步驟是將直齒錐齒輪.電極模型轉(zhuǎn)換成模具模型，重新生成加工代碼，然后，將已粗成形加工的 模坯在同一基準(zhǔn)上定位，在高速加工中心上按加工代碼實(shí)施模具精成形加工。本發(fā)明在同一定位基準(zhǔn)下分兩步實(shí)施模具成形加工，充分利用不同加 工方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，合理地分步實(shí)施粗成形加工和精成形加工，創(chuàng)造出優(yōu) 于現(xiàn)有技術(shù)的直齒錐齒輪精鍛模具制造方法。釆用該方法制造的直齒錐齒 輪精鍛模精度高，成形好、工期短及制作成本低，而且精成形加工去除掉 電火花成形加工時(shí)留下的變質(zhì)層，有效降低模具加工面上的殘余應(yīng)力，提 高模具的使用壽命。在不同設(shè)備上分步實(shí)施粗成形加工和精成形加工是方法創(chuàng)新，在粗成 形加工和精成形加工時(shí)合理分擔(dān)不同量的應(yīng)去除材料加工任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)精成形加工的技術(shù)保障措施。若粗成形加工量大于應(yīng)去除材料量的96%,精 成形加工不能全部去除掉電火花成形加工時(shí)留下的變質(zhì)層，模具加工面存 留殘余應(yīng)力，不利于模具使用壽命。若精成形加工量小于應(yīng)去除材料量的 92%，則因刀具磨損增加模具制造成本，同時(shí)也增加模具制造工期。本發(fā) 明在模具材料硬度高的情況下，優(yōu)先考慮粗成形加工多承擔(dān)應(yīng)去除材料的 加工任務(wù)，即選用上限指標(biāo)值。反之，則選用下限指標(biāo)值。
權(quán)利要求
1、一種直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，該方法包括順序?qū)嵤┑拇殖尚渭庸ず途尚渭庸?；其特征在于所述精成形加工方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將粗成形加工用的齒輪電極轉(zhuǎn)換成模具模型，重新生成加工代碼；(2)將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心上按加工代碼實(shí)施微量切削至模具模型精確成形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，其特征 在于所述模坯在高速加工中心的定位基準(zhǔn)同在電火花機(jī)床上的定位基 準(zhǔn)一致。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，其特征 在于所述粗成形加工承擔(dān)應(yīng)去除材料的92~96%;所述精成形加工承擔(dān) 余下4~8%的應(yīng)去除材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直齒錐齒輪精鍛模具制造方法，該方法包括順序?qū)嵤┑拇殖尚渭庸ず途尚渭庸?。所述精成形加工方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)(1)將粗成形加工用的齒輪電極轉(zhuǎn)換成模具模型，重新生成加工代碼；(2)將已粗成形加工的模坯定位在高速加工中心；(3)在高速加工中心上按加工代碼實(shí)施微量切削至模具模型精確成形。本發(fā)明在同一定位基準(zhǔn)下分兩步實(shí)施模具成形加工，制造的直齒錐齒輪精鍛模具精度高、成形好、工期短及制作成本低，特別適合作批量生產(chǎn)該類模具。
文檔編號(hào)B23H5/00GK101229614SQ20081002077
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者黃廷波 申請(qǐng)人:江蘇飛船股份有限公司