一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及齒輪鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，其包括，三維造型、模具的加工及處理、鍛件的粗加工、鍛件的精加工等工藝步驟，本發(fā)明工藝流程步驟設計科學，解決了行星齒輪球面上所增加的油槽在加工過程中所存在的生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量滿足不了圖紙要求的問題，本發(fā)明工藝不僅保證了差速器行星齒輪整體的鍛造精度、降低了能源消耗，同時也增加了行星齒輪的使用壽命、降低了精加工時間、提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，進而節(jié)約了生產(chǎn)材料，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本投入。
【專利說明】
一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及齒輪鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]差速器行星、半軸直齒錐齒輪是車輛傳動系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件，無論車輛的雙級橋還是單級橋，其內(nèi)部差減總成中都有一套或數(shù)套差速器行星、半軸直齒錐齒輪，在傳動系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了確保差速器直齒錐齒輪在嚙合轉(zhuǎn)動過程中，處于良好的工作狀態(tài)，其齒輪的安裝面與差殼之間的潤滑就顯得極為重要，不同的車橋廠家采取了不同的方法，要么是行星齒輪球面上增加一環(huán)形偏心油槽或三條近似等分的放射狀油槽，要么是改變差減總成中球面墊片凹球面的結(jié)構(gòu)(如:增加很淺的儲油坑)，但受球面墊片厚度的局限性，大部分車橋廠家傾向于行星齒輪球面上增加油槽，其環(huán)形偏心油槽加工難度并不大，加工效率也不低，但近似等分的三條放射狀油槽加工起來難度就非常大，效率也不高。通常該三條放射狀油槽是利用專用工裝在臥式銑床上利用成型圓盤銑刀銑削成形，且每銑削完一條油槽后，都要將齒輪取下，轉(zhuǎn)換一定角度后，再次安裝壓緊，銑削另一條油槽，這樣一件行星齒輪球面上的三條近似等分的放射狀油槽，銑削完成即需要裝卸、固定三次，效率極低，且因為其工裝是固定的，在銑削直油槽過程中，工裝沒有繞行星齒輪球面球心旋轉(zhuǎn)，所以銑削出來的放射狀油槽，一般中間寬、兩頭窄，不符合圖紙要求，更難以按圖紙要求來滿足用戶需要的直油槽120度斜面與球面交界的過渡圓角R。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決行星齒輪球面上所增加的直油槽在加工過程中所存在的生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量滿足不了要求的問題，本發(fā)明提供一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，其技術(shù)方案如下:一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，包括以下步驟:
步驟1、三維造型，首先利用三維軟件，對零件圖進行三維造型，生成冷態(tài)的零件三維實體，然后結(jié)合鍛造條件及機加工情況，在球面上預留固定的機加余量，參考被鍛造材料的線膨脹系數(shù)及鍛造溫度，計算出所需鍛造溫度下的收縮率，對冷態(tài)鍛件進行膨脹，生成熱態(tài)實體鍛件，然后由熱態(tài)實體鍛件轉(zhuǎn)生成熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型。
[0004]步驟2、模具的加工及處理，將熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型編程在數(shù)控銑上進行加工，先熱前粗銑加工型腔，熱處理后再精銑加工型腔，然后將專用精鍛凹模、精鍛齒形模、頂桿安裝、緊固于鍛造設備上，嚴格按對模程序校驗精鍛齒形模的齒槽和專用精鍛凹模三條凸筋(鍛直油槽用)的中心線對應，待校驗符合要求后，即對模具進行預熱處理。
[0005]步驟3、鍛件的粗鍛造，首先將鋸切合格的棒料段，置于中頻感應加熱爐中，根據(jù)棒料規(guī)格，調(diào)整進料頻率，亦即鍛造頻率，而后將加熱至所需鍛造溫度的料塊置于粗鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好的打擊力的設備，對料塊進行一次性打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪熱態(tài)鍛件，及時被頂桿頂出下模腔。
[0006]步驟4、鍛件的精密鍛造，利用人工或機械手取走上步驟中粗鍛后的鍛件，將其置于精鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好的打擊力的設備，對粗鍛件進行二次打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪精鍛件，及時被頂桿頂出下模腔。
[0007]步驟5、利用人工或機械手取走取走上步驟中精鍛后的鍛件，放于規(guī)定位置，完成行星齒輪球面直油槽鍛件的一次性精密鍛造。
進一步的所述的步驟2中對模具進行預熱處理的溫度設置為200-260度。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明工藝流程步驟設計科學，解決了行星齒輪球面上所增加的油槽在加工過程中所存在的生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量滿足不了圖紙要求的問題，本發(fā)明工藝不僅保證了差速器行星齒輪整體的鍛造精度、降低了能源消耗，同時也增加了行星齒輪的使用壽命、降低了精加工時間、提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，進而節(jié)約了生產(chǎn)材料，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本投入。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明工藝的模具設置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明工藝中專用精鍛凹模結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明工藝中的精鍛齒形模結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明工藝實施例中精鍛后的鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的A-A剖視圖；
圖中標號為:1_專用精鍛凹模、2-上模套、3-上齒輪鍛件、4-下頂桿、5-精鍛齒形模、6-下模套、7-凸筋、8-專用精鍛凹模型腔、9-齒形模齒槽、10-齒形模型腔。
【具體實施方式】
[0010]具體實施例1:為了解決行星齒輪球面上所增加的直油槽在加工過程中所存在的生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量滿足不了要求的問題，本發(fā)明提供一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，其技術(shù)方案如下:一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，包括以下步驟:
步驟1、三維造型，首先利用SolidWorks三維軟件，對零件圖進行三維造型，生成冷態(tài)的零件三維實體，然后結(jié)合鍛造條件及機加工情況，在球面上預留1-1.5mm的機加余量，參考被鍛造材料的線膨脹系數(shù)(線膨脹系數(shù)一般為)及鍛造溫度(鍛造溫度一般取950-1000度)，計算出所需鍛造溫度下的收縮率(溫度范圍在950-1000度內(nèi)的收縮率為1.0133-1.014)，對冷態(tài)鍛件進行膨脹，生成熱態(tài)實體鍛件，然后由熱態(tài)實體鍛件轉(zhuǎn)生成熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型。
[0011]步驟2、模具的加工及處理，將熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型編程在數(shù)控銑上進行加工，先熱前粗銑加工型腔，熱處理后再精銑加工型腔，至此熱態(tài)球形精鍛凹模已加工成形。然后將專用精鍛凹模(1)、精鍛齒形模(5)、下頂桿(4)安裝、緊固于鍛造設備上，嚴格按對模程序校驗精鍛齒形模齒槽(9)和專用精鍛凹模(I)的三條凸筋(7)的中心線對應，待校驗符合要求后，即對模具進行預熱處理(具體預熱時間依據(jù)預熱方式的不同來確定)。
[0012]步驟3、鍛件的粗鍛造，首先將鋸切合格的棒料段，置于中頻感應加熱爐中，根據(jù)棒料規(guī)格，調(diào)整進料頻率，亦即鍛造頻率(一般取10-14秒/件)，而后將加熱至所需鍛造溫度(一般為950-1000度)的料塊置于粗鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好的打擊力的設備，對料塊進行一次性打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪熱態(tài)鍛件，及時被頂桿頂出下模腔。
[0013]步驟4、鍛件的精密鍛造，利用人工或機械手取走步驟3中粗鍛后的鍛件，將其置于精鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好的打擊力的設備，對粗鍛件進行二次打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪精鍛件，及時被頂桿頂出下模腔。
[0014]步驟5、利用人工或機械手取走取走步驟4中精鍛后的鍛件，放于規(guī)定位置，完成行星齒輪球面直油槽鍛件的一次性精密鍛造。
[0015]進一步的所述的步驟2中對模具進行預熱處理的溫度設置為200-260度。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1、三維造型，首先利用三維軟件，對零件圖進行三維造型，生成冷態(tài)的零件三維實體，然后結(jié)合鍛造條件及機加工情況，在球面上預留固定的機加余量，參考被鍛造材料的線膨脹系數(shù)及鍛造溫度，計算出所需鍛造溫度下的收縮率，對冷態(tài)鍛件進行膨脹，生成熱態(tài)實體鍛件，然后由熱態(tài)實體鍛件轉(zhuǎn)生成熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型； 步驟2、模具的加工及處理，將熱態(tài)球形精鍛凹模實體造型編程在數(shù)控銑上進行加工，先熱前粗銑加工型腔，熱處理后再精銑加工型腔，至此熱態(tài)球形精鍛凹模已加工成形，然后將專用精鍛凹模、精鍛齒形模、頂桿安裝、緊固于鍛造設備上，嚴格按對模程序校驗精鍛齒形模的齒槽和專用精鍛凹模三條凸筋的中心線對應，待校驗符合要求后，即對模具進行預熱處理； 步驟3、鍛件的粗鍛造，首先將鋸切合格的棒料段，置于中頻感應加熱爐中，根據(jù)棒料規(guī)格，調(diào)整進料頻率，亦即鍛造頻率，而后將加熱至所需鍛造溫度的料塊置于粗鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好打擊力的設備，對料塊進行一次性打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪熱態(tài)鍛件，及時被頂桿頂出下模腔； 步驟4、鍛件的精密鍛造，利用人工或機械手取走上步驟中粗鍛后的鍛件，將其置于精鍛生產(chǎn)線的下齒形模中，啟動已調(diào)節(jié)好打擊力的設備，對粗鍛件進行二次打擊，然后在設備上滑塊回升的過程中，啟動頂料裝置，使得行星齒輪精鍛件，及時被頂桿頂出下模腔； 步驟5、利用人工或機械手取走上步驟中精鍛后的鍛件，放于規(guī)定位置，完成行星齒輪球面直油槽鍛件的一次性精密鍛造。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差速器行星齒輪球面上直油槽鍛造成形加工工藝，其特征在于:所述的步驟(2)中對模具進行預熱處理的溫度設置為200-260度。
【文檔編號】B21K1/30GK105855451SQ201610160388
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月12日
【發(fā)明人】孟江濤, 梅麗紅
【申請人】洛陽華冠齒輪股份有限公司