專利名稱：一種齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精鍛處理領(lǐng)域，尤其涉及一種直齒圓柱齒輪的冷、溫塑性精密成形工藝。
背景技術(shù)：
直齒圓柱齒輪具有廣泛的用途，采用冷精鍛工藝來成形該齒輪具有生產(chǎn)效率高、 省材料、成本低、零件強(qiáng)度高等特點(diǎn)，具有廣泛的工藝運(yùn)用前景。標(biāo)準(zhǔn)的直齒圓柱齒輪，如圖 1、2所示，依齒寬與齒輪直徑之比，有窄齒和寬齒之分。為了保證寬齒輪的嚙合質(zhì)量，一般在齒輪加工時有意對寬齒輪的齒向進(jìn)行鼓形修正，詳細(xì)見圖3，從而使齒面嚙合痕跡達(dá)到圖4 所示要求。在傳統(tǒng)的齒輪切削成形加工中，齒輪修鼓一般可在數(shù)控滾齒機(jī)上完成。一般的精密成形工藝為齒輪正擠壓成形，見圖5、6。但正擠壓方法無法制出齒向修鼓的齒輪。因此，如何利用冷、溫塑性精密成形工藝對直齒圓柱齒輪進(jìn)行齒向修鼓是一個值得解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在齒輪正擠壓成形基礎(chǔ)上，增加齒輪精整工序，將普通直齒圓柱齒輪毛坯整形為齒向呈腰鼓形規(guī)律的齒形，獲得良好的齒向嚙合痕跡，達(dá)到齒向修鼓的要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法，其包括以下步驟步驟一、直齒圓柱齒輪用正擠壓方法完成預(yù)成形后，通過鉆孔、鏜孔、表面潤滑處理，然后沿軸向擠過一個具有精密齒形的環(huán)形凹模，進(jìn)行小變形量正擠壓，將齒形精化；步驟二、齒輪預(yù)成形毛坯具有比成品齒形尺寸稍大的齒形參數(shù)，將內(nèi)孔加工成沿齒向呈X形規(guī)律變化的變徑孔，通過調(diào)整變徑孔直徑d和長度L各項尺寸，獲得最終的齒向修鼓量；步驟三、齒輪的精整方式為沿軸向?qū)X輪預(yù)成形毛坯加壓擠過齒輪精整凹模，齒輪毛坯在正擠壓過程中進(jìn)行精整。作為本發(fā)明所述的齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法的一種優(yōu)選方案， 其中所述步驟三中，保持齒輪預(yù)成形毛坯的變徑孔為中空，或在齒輪預(yù)成形毛坯的變徑孔中加入芯棒。作為本發(fā)明所述的齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法的一種優(yōu)選方案， 其中所述步驟二中，通過調(diào)整齒輪預(yù)成形毛坯的X形內(nèi)孔的dl、do和Li、L2、L3尺寸，以獲得不同的修鼓量。采用了本發(fā)明所述技術(shù)方案，其具有以下有益技術(shù)效果利用齒輪精整工序，將普通直齒圓柱齒輪毛坯整形為齒向呈腰鼓形規(guī)律的齒形，從而獲得良好的齒向嚙合痕跡，達(dá)到齒向修鼓的要求，并且工序相對而言比較簡單，能夠提高生產(chǎn)效率，降低成本。


圖1為寬齒的直齒圓柱齒輪示意圖。圖2為窄齒的直齒圓柱齒輪示意圖。圖3為齒向修鼓的齒輪示意圖。圖4為良好的嚙合痕跡的示意圖。圖5為齒輪正擠壓成形原理示意圖。圖6為正擠壓成形的齒輪示意圖。圖7為不等徑圓筒的正擠壓變形規(guī)律示意圖。圖8為直齒圓柱齒輪齒向擠壓修鼓原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-8對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。附圖1-6在

中表明其含義，圖7，其中第一幅圖為不等徑圓筒毛坯，第二幅圖為正擠壓精整原理示意圖，第三幅圖為不等徑圓筒正擠壓模具變形規(guī)律示意圖，第四幅圖為變徑圓筒精整后外徑變化規(guī)律示意圖，A表示模具的彈性變形。其中dl，d2，d3， dl. 1，d3. 1，d3. 1- §，Li，L2，Li. 1，L2. 1 為齒輪的孔徑及外徑。圖8，其中第一幅圖為變孔徑的預(yù)成形齒輪毛坯，第二幅圖為齒輪正擠壓精整示意圖，第三幅圖為正擠壓過程中模具變形示意圖，第四幅圖為符合齒向修鼓規(guī)律的齒輪精整毛坯示意圖，A表示模具的彈性變形。其中dl, d2，d3，dl. 1，d3. 1，d3. 1_ §，Li，L2，Li. 1， L2. 1為齒輪的孔徑及外徑。標(biāo)準(zhǔn)的直齒圓柱齒輪，如圖1、2所示，依齒寬與齒輪直徑之比，有窄齒和寬齒之分。為了保證寬齒輪的嚙合質(zhì)量，一般在齒輪加工時有意對寬齒輪的齒向進(jìn)行鼓形修正，見圖3，使齒面嚙合痕跡達(dá)到圖4所示要求。在傳統(tǒng)的齒輪切削成形加工中，齒輪修鼓一般可在數(shù)控滾齒機(jī)上完成。直齒圓柱齒輪的冷、溫塑性精密成形工藝是當(dāng)代先進(jìn)的齒輪少、無切削成形工藝， 屬先進(jìn)制造技術(shù)范疇。一般的精密成形工藝為齒輪正擠壓成形，見圖5-6，但正擠壓方法無法制出齒向修鼓的齒輪。本發(fā)明在齒輪正擠壓成形基礎(chǔ)上，增加齒輪精整工序，將普通直齒圓柱齒輪毛坯整形為齒向呈腰鼓形規(guī)律的齒形，獲得良好的齒向嚙合痕跡，達(dá)到齒向修鼓的要求。具體方法如下普通擠壓齒坯——鉆孔——將內(nèi)孔加工成沿軸向呈X形規(guī)律的變徑孔——無氧化退火——表面潤滑處理——精密冷擠壓成形。齒輪毛坯在精整前先車出沿齒向呈X形規(guī)律分布的不等徑孔，因此齒輪壁厚沿齒向呈X形變化。根據(jù)塑性成形原理，壁厚處毛坯精整成形時軸向和徑向成形力比璧薄處要大得多。而模具在不同成形力作用時，發(fā)生的彈性變形量也是不一樣的按變形規(guī)律，精整齒形凹模在較大變形量時，會發(fā)生較大的彈性變形，而在較小變形量時，模具的變形量也較 根據(jù)以上原理，當(dāng)一個軸向按X形內(nèi)徑規(guī)律的變徑圓筒擠過一個固定尺寸的環(huán)狀CN 102527913 A
凹模時，會得到一個外徑沿軸向呈X形變化的圓筒，如圖7。 因此，一個孔徑沿齒向呈X形規(guī)律變化的帶孔齒坯，在精整壓力下通過一個環(huán)狀
齒輪凹模時，能獲得外徑和中徑沿齒向呈X形規(guī)律變化的齒輪，如圖8。 通過調(diào)整X形內(nèi)孔的dl、d0和Ll、L2、L3尺寸，能獲得不同的修鼓量。 以上描述說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本發(fā)明實(shí)施例的描述只是用于解釋的
目的，而并不是限制權(quán)利要求的范圍。對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，還可以對本發(fā)明進(jìn)行
修改或者替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求
范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一、直齒圓柱齒輪用正擠壓方法完成預(yù)成形后，通過鉆孔、鏜孔、表面潤滑處理，然后沿軸向擠過一個具有精密齒形的環(huán)形凹模，進(jìn)行小變形量正擠壓，將齒形精化；步驟二、齒輪預(yù)成形毛坯具有比成品齒形尺寸稍大的齒形參數(shù)，將內(nèi)孔加工成沿齒向呈X形規(guī)律變化的變徑孔，通過調(diào)整變徑孔直徑d和長度L各項尺寸，獲得最終的齒向修鼓量；步驟三、齒輪的精整方式為沿軸向?qū)X輪預(yù)成形毛坯加壓擠過齒輪精整凹模，齒輪毛坯在正擠壓過程中進(jìn)行精整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法，其特征在于 所述步驟三中，保持齒輪預(yù)成形毛坯的變徑孔為中空，或在齒輪預(yù)成形毛坯的變徑孔中加入芯棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法，其特征在于 所述步驟二中，通過調(diào)整齒輪預(yù)成形毛坯的X形內(nèi)孔的dl、d0和L1、L2、L3尺寸，以獲得不同的修鼓量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種齒向修鼓的直齒圓柱齒輪精密塑性成形方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、直齒圓柱齒輪用正擠壓方法完成預(yù)成形后，通過鉆孔、鏜孔、表面潤滑處理，然后沿軸向擠過一個具有精密齒形的環(huán)形凹模，進(jìn)行小變形量正擠壓，將齒形精化；步驟二、齒輪預(yù)成形毛坯具有比成品齒形尺寸稍大的齒形參數(shù)，將內(nèi)孔加工成沿齒向呈X形規(guī)律變化的變徑孔，通過調(diào)整變徑孔直徑d和長度L各項尺寸，獲得最終的齒向修鼓量；步驟三、齒輪的精整方式為沿軸向?qū)X輪預(yù)成形毛坯加壓擠過齒輪精整凹模，齒輪毛坯在正擠壓過程中進(jìn)行精整。采用本發(fā)明所述方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定、耐用，且成本較低，便于推廣。
文檔編號B21K1/30GK102527913SQ201110459198
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者徐祥龍, 李明明 申請人:江蘇森威精鍛有限公司