一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝及模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小模數(shù)直齒輪的精鍛成形技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝及模具。
【背景技術(shù)】
[0002]小模數(shù)直齒輪的精鍛成形，具有節(jié)材、節(jié)能、加工成本低、效率高等顯著優(yōu)勢，而且可以大幅度提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量與表面質(zhì)量，但是由于齒形(特別是上下角隅處)充填困難，需要較大的成形力，引起凹模型腔壁壓強過大，導(dǎo)致凹模容易開裂，基于此，日本的K.0sakada等人提出了采用分流原理降低成形載荷；英國的Tuncer C和Dean T.A.提出了用空心鍛坯精鍛直齒圓柱齒輪的浮動凹模原理；南昌大學(xué)的譚險峰、林治平和江雄心等利用浮動組合凹模分析了沖擠、鐓擠、分流鐓擠、帶芯棒鐓擠、調(diào)面鐓擠和帶轂件復(fù)合鐓擠等成形方式；鄭州機械所劉華等人利用液壓裝置實現(xiàn)浮動凹模雙向墩擠坯料，獲得所需的工件。這些利用分流原理和浮動凹模的齒輪精鍛成形工藝和裝置，有的在成形后需要機加工去除過多的材料，達不到精鍛的目的，有的成形載荷過大，模具壽命難以保證，有的模具裝置復(fù)雜，控制起來困難，失去了精鍛成形高效、節(jié)能的特點，難于實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝和模具，該工藝只需一套模具，兩個成形工步即可完成小模數(shù)直齒輪的成形，具有工藝流程簡單可靠，易于實現(xiàn)的優(yōu)點。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝，包括以下步驟:
[0006]第一步，將經(jīng)磷化皂化處理的圓柱形坯料I放置于齒形凹模6和下齒模8組成的成形模具的模腔中，上齒模5壓下，圓柱形坯料I流入齒形凹模6的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a充滿且有部分坯料被擠入標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的齒頂分流腔6b中，成形出帶齒頂飛邊4的預(yù)鍛件2時，上齒模5停止擠壓并向上退出齒形凹模6 ;
[0007]第二步，下齒模8在下頂桿11的作用下將帶齒頂飛邊4的預(yù)鍛件2向上反向推出齒形凹模6，在齒形凹模6上部標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的作用下對預(yù)鍛件2的齒頂飛邊4進行整形得到終鍛件3。
[0008]一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形模具，包括齒形凹模6，齒形凹模6固定在下模座上，齒形凹模6上開設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a，并在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的下部齒頂部分開設(shè)有齒頂分流腔6b，齒形凹模6通過其上的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a與上齒模5和下齒模8上的外齒配合，上齒模5頂部和上模座固定，導(dǎo)向圈9上的內(nèi)孔套在下齒模8的外環(huán)面上，導(dǎo)向圈9下部固定在下墊板10上，下墊板10固定在下模座上，下齒模8的下底面抵在下墊板10和頂出桿11上，頂出桿11固定在壓力機的頂出機構(gòu)上。
[0009]由于本發(fā)明工藝采用兩步成形工序，第一步成形出帶齒頂飛邊的預(yù)鍛件，此時，齒形基本充滿但坯料未完全充滿標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔的齒頂分流腔，成形載荷較低，第二步將預(yù)鍛件反向推出，對預(yù)鍛件齒頂整形得到終鍛件，成形載荷更低，該工藝只需一套模具，兩個成形工步，簡單可靠，易于實現(xiàn)，成形模具結(jié)構(gòu)簡單，具有材料利用率高、生產(chǎn)效率高、載荷低和模具壽命高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明成形工藝圖。
[0011]圖2為本發(fā)明成形模具示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0013]參考圖1和圖2，一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝，包括以下步驟:
[0014]第一步，將經(jīng)磷化皂化處理的圓柱形坯料I放置于齒形凹模6和下齒模8組成的成形模具的模腔中，上齒模5壓下，圓柱形坯料I流入齒形凹模6的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a中，待標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a充滿且有部分坯料被擠入標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的齒頂分流腔6b中，成形出帶齒頂飛邊4的預(yù)鍛件2時，上齒模5停止擠壓并向上退出齒形凹模6，此成形工步中齒形凹模6固定在下模座上，對圓柱形坯料I形成向上的摩擦力，促進了帶齒頂飛邊4的預(yù)鍛件2上角部齒形的充填；
[0015]第二步，下齒模8在下頂桿11的作用下將帶齒頂飛邊4的預(yù)鍛件2向上反向推出齒形凹模6，在齒形凹模6的上部標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的作用下將預(yù)鍛件2整形得到終鍛件3，此成形工步中齒形凹模6固定在下模座上，對預(yù)鍛件2形成向下的摩擦力，促進了終鍛件3的下角部齒形的充填。
[0016]參照圖2，一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形模具，包括齒形凹模6，齒形凹模6固定在下模座上，齒形凹模6上開設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a，并在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a的下部齒頂部分開設(shè)有齒頂分流腔6b，齒形凹模6通過其上的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔6a與上齒模5和下齒模8上的外齒配合，上齒模5頂部和上模座固定，導(dǎo)向圈9上的內(nèi)孔套在下齒模8的外環(huán)面上，導(dǎo)向圈9對下齒模8進行導(dǎo)向，導(dǎo)向圈9下部固定在下墊板10上，下墊板10固定在下模座上，下齒模8的下底面抵在下墊板10和頂出桿11上，頂出桿11固定在壓力機的頂出機構(gòu)上。
【主權(quán)項】
1.一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將經(jīng)磷化皂化處理的圓柱形坯料(I)放置于齒形凹模(6)和下齒模(8)組成的成形模具的模腔中，上齒模(5)壓下，圓柱形坯料(I)流入齒形凹模(6)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔(6a)中，待標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔^a)充滿且有部分坯料被擠入標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔^a)的齒頂分流腔(6b)中，成形出帶齒頂飛邊(4)的預(yù)鍛件(2)時，上齒模(5)停止擠壓并向上退出齒形凹模(6)； 第二步，下齒模(8)在下頂桿(11)的作用下將帶齒頂飛邊(4)的預(yù)鍛件(2)向上反向推出齒形凹模￠)，在齒形凹模(6)上部標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔^a)的作用下將預(yù)鍛件(2)整形得到終鍛件⑶。
2.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述工藝的一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形模具，其特征在于:包括齒形凹?！?，齒形凹?！?固定在下模座上，齒形凹模(6)上開設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔(6a)，并在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔^a)的下部齒頂部分開設(shè)有齒頂分流腔(6b)，齒形凹模(6)通過其上的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔^a)與上齒模(5)和下齒模(8)上的外齒配合，上齒模(5)頂部和上模座固定，導(dǎo)向圈(9)上的內(nèi)孔套在下齒模(8)的外環(huán)面上，導(dǎo)向圈(9)下部固定在下墊板(10)上，下墊板(10)固定在下模座上，下齒模⑶的下底面抵在下墊板(10)和頂出桿(11)上，頂出桿(11)固定在壓力機的頂出機構(gòu)上。
【專利摘要】一種小模數(shù)直齒輪冷鐓擠成形工藝及模具，將經(jīng)磷化皂化處理的圓柱形坯料置于齒形凹模和下齒模組成的成形模具的模腔中，上齒模壓下，坯料流入齒形凹模的齒腔中，當(dāng)有部分坯料被擠入齒頂分流腔中，成形出帶齒頂飛邊的預(yù)鍛件時，上齒模停止擠壓并上行退出齒形凹模，此時齒形凹模對坯料形成向上的摩擦力，利于鍛件上角部的充填，下齒模在下頂桿的作用下將預(yù)鍛件向上推出齒形凹模，在齒形凹模上部標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)齒型腔的作用下得到終鍛件，此時齒形凹模對坯料形成向下的摩擦力，利于鍛件下角部的充填，本發(fā)明工藝流程簡單可靠，易于實現(xiàn)。
【IPC分類】B21K1-30, B21J5-02, B21J13-02
【公開號】CN104707930
【申請?zhí)枴緾N201510158829
【發(fā)明人】楊程, 梁凡, 楊欣怡, 張敏娜
【申請人】西安建筑科技大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年4月3日