一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，此方法具體涉及溫?cái)D壓成形模具，屬于機(jī)械制造齒條加工【技術(shù)領(lǐng)域】。其加工工藝步驟是：第一步：下料制坯；第二步：坯料加熱及潤(rùn)滑；第三步：模具預(yù)熱處理；第四步：連續(xù)溫?cái)D壓成形齒形件；第五步：線切割成形多件不同規(guī)格的直齒齒條成品件。本發(fā)明提供的直齒齒條溫?cái)D壓成形方法較傳統(tǒng)加工工藝有著更高的加工效率，不僅克服材料利用率低、生產(chǎn)效率低、成本高、齒坯強(qiáng)度、角隅填充困難和使用壽命降低等缺點(diǎn)，而且繼承了溫?cái)D壓成形節(jié)材、節(jié)能、低成本等優(yōu)勢(shì)，是直齒齒條加工工藝的重大技術(shù)創(chuàng)新，有望在塑性成形領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)直齒齒條的工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造齒條加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]齒條是機(jī)械傳動(dòng)常用基礎(chǔ)零部件，應(yīng)用廣，用量大。目前，公知的一般齒條的齒形加工有滾齒加工、插齒加工、線切割加工、研磨齒條、銑齒加工等傳統(tǒng)加工方法，但這些齒條在加工過程中工序多、效率低、金屬損耗大，需配置大量各類加工機(jī)床及操作工人，生產(chǎn)成本高。由于這些公知的技術(shù)方案都是針對(duì)特定的齒條而言的，因此相互之間難以借鑒。
[0003]隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的激化，對(duì)齒條產(chǎn)品的性能的提高和加工成本的降低提出了更高的要求，尤其加工效率的提高。因此齒條的擠壓和鍛造成形技術(shù)得到了重視和發(fā)展。溫?cái)D壓是近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的介于冷擠壓與熱擠壓之間的一種毛坯精化新型工藝。溫?cái)D壓節(jié)約能源、節(jié)約材料、生產(chǎn)率高，零件的強(qiáng)度高、重量輕、剛性好。溫?cái)D壓適用于對(duì)常溫成型時(shí)變形抗力高、塑性差、加工硬化激烈且又很難成型的高強(qiáng)度金屬及耐蝕耐熱鋼、不銹鋼、鐵合金鋼及含鉻量高的鋼等材料的加工，更適合于形狀復(fù)雜的非軸對(duì)稱異形零件的成形，在汽車、拖拉機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、軍工以及航空航天等領(lǐng)域已成了一種不可替代的成形方法。本發(fā)明提供了一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形新方法。
[0004]因此，希望有一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法可以克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服或者至少減少上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，該方法的具體步驟如下:
第一步下料制坯:根據(jù)目標(biāo)齒形件確定坯料的尺寸，所述坯料為矩形長(zhǎng)條狀，對(duì)坯料軟化退火處理以及采用二硫化鑰、石墨和高溫時(shí)熔融的玻璃粉配成油劑潤(rùn)滑，涂抹到坯料表面；
第二步坯料加熱:通過中頻或者高頻感應(yīng)加熱對(duì)坯料實(shí)施加熱，使坯料溫度達(dá)到其溫?cái)D壓的溫度范圍；
第三步模具預(yù)熱:使用乙炔焰將模具預(yù)熱至200°C ^250°C ；`第四步連續(xù)溫?cái)D壓成形齒形件:對(duì)坯料進(jìn)行連續(xù)均勻擠壓，使坯料充滿齒腔；
第五步線切割成形成品件:連續(xù)溫?cái)D壓成形件通過線切割成多件不同規(guī)格的直齒齒條成品件。
[0007]優(yōu)選的，所述溫?cái)D壓成形齒形件所涉及到的模具主要由凹模和凸模組件組成，所述的凸模與坯料接觸端設(shè)置有倒角；所述的凹模包括潤(rùn)滑部分、擠壓部分和成形部分，凹模體內(nèi)部形狀與齒形件的外輪廓相對(duì)應(yīng)。
[0008]優(yōu)選的，所述的溫?cái)D壓成型模具的凸模和凹模之間留出足夠容納坯料的空間。
[0009]優(yōu)選的，本發(fā)明采用溫?cái)D壓成形工藝，坯料受到擠壓時(shí)，在三向壓應(yīng)力作用下，使坯料晶粒細(xì)化，致密度提高，并且在塑性成形過程中保留了金屬纖維的完整性，使產(chǎn)品性能大巾畐提聞。
[0010]優(yōu)選的，采用溫?cái)D壓成形齒形件，然后線切割成具有不同規(guī)格直齒齒條成品件。
[0011]優(yōu)選的，所述的溫?cái)D壓成型模具進(jìn)一步包括潤(rùn)滑坯料的潤(rùn)滑墊和減小成形壓力的擠壓墊。
[0012]優(yōu)選的，所述溫?cái)D壓成型模具通過黑色金屬垂直擠壓機(jī)或者臥式金屬型材擠壓機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1)本發(fā)明采用連續(xù)溫?cái)D壓成形方法與傳統(tǒng)的直齒齒條加工工藝相比具有更高的材料利用率和加工效率；
2)本發(fā)明采用溫?cái)D壓成形工藝，坯料受三向壓應(yīng)力，使坯料晶粒細(xì)化，致密度提高，并且塑性成形過程保留了金屬纖維的完整性，使產(chǎn)品性能大幅提高；
3)本發(fā)明提供的溫?cái)D壓工藝方法所涉及到的模具設(shè)計(jì)獨(dú)特，設(shè)置了潤(rùn)滑坯料的潤(rùn)滑墊和減小成形壓力的擠壓墊，可有效提高模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本；
4)由于采用溫?cái)D壓成形工藝，金屬流線按齒廓形狀分布，因而產(chǎn)品機(jī)械力學(xué)性能得到增強(qiáng)；
5)由于采用連續(xù)溫?cái)D壓成形齒形件，然后采用線切割方法加工成具有不同規(guī)格的齒條成品件，不用因規(guī)格不同而重復(fù)制造模具，大大的上降低了溫?cái)D壓模具制造成本。
[0014]本發(fā)明提供的直齒齒條溫?cái)D壓成形方法較傳統(tǒng)加工工藝有著更高的加工效率，不僅克服材料利用率低、生產(chǎn)效率低、成本高、齒坯強(qiáng)度、角隅填充困難和使用壽命降低等缺點(diǎn)，而且繼承了溫?cái)D壓成形節(jié)材、節(jié)能、低成本等優(yōu)勢(shì)，是直齒齒條加工工藝的重大技術(shù)創(chuàng)新，有望在塑性成形領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)直齒齒條的工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的溫?cái)D壓成形方法模具簡(jiǎn)略示意圖；
圖2為本發(fā)明凸模、凹模等的示意圖；
圖3為本發(fā)明加工工藝流程圖；
圖4本發(fā)明加工直齒齒條的成型過程三維示意圖；
附圖標(biāo)記:
【權(quán)利要求】
1.一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，該方法具體步驟如下: 第一步下料制坯:根據(jù)目標(biāo)齒形件確定坯料的尺寸，所述坯料為矩形長(zhǎng)條狀，對(duì)坯料軟化退火處理以及采用二硫化鑰、石墨和高溫時(shí)熔融的玻璃粉配成油劑潤(rùn)滑，涂抹到坯料表面； 第二步坯料加熱:通過中頻或者高頻感應(yīng)加熱對(duì)坯料實(shí)施加熱，使坯料溫度達(dá)到其溫?cái)D壓的溫度范圍； 第三步模具預(yù)熱:使用乙炔焰將模具預(yù)熱至200°C ^250°C ； 第四步連續(xù)溫?cái)D壓成形齒形件:對(duì)坯料進(jìn)行連續(xù)均勻擠壓，使坯料充滿齒形腔； 第五步線切割成形成品件:連續(xù)溫?cái)D壓成形件通過線切割成多件具有不同規(guī)格的直齒齒條成品件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，所述溫?cái)D壓成形齒形件所涉及到的模具主要由凹模和凸模組件組成，所述的凸模與坯料接觸端設(shè)置有倒角；所述的凹模包括潤(rùn)滑部分、擠壓部分和成形部分，凹模體內(nèi)部形狀與齒形件的外輪廓相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，所述的溫?cái)D壓成型模具的凸模和凹模之間留出足夠容納坯料的空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，本發(fā)明采用溫?cái)D壓成形工藝，坯料受到擠壓時(shí)，處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，采用溫?cái)D壓成形齒形件，然后線切割成具有不同規(guī)格直齒齒條成品件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，所述的溫?cái)D壓成型模具進(jìn)一步包括潤(rùn)滑坯料的潤(rùn)滑墊和減小成形壓力的擠壓墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效加工20CrNiMo直齒齒條的溫?cái)D壓成形方法，其特征在于，所述溫?cái)D壓成型模具通過黑色金屬垂直擠壓機(jī)或者臥式金屬型材擠壓機(jī)驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B21C23/14GK103831312SQ201410110533
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】徐淑波, 周玉林, 路敬, 趙中魁, 林曉娟 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)