專利名稱：用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種金屬鍛造技術(shù)領(lǐng)域的模具結(jié)構(gòu)，具體是一種用于汽車減 速齒輪坯的精密鍛造模具
背景技術(shù)：
用于重型汽車的減速齒在汽車領(lǐng)域的需求較大，而該類減速齒一般都需要采用開 式模鍛成型，沖床切邊。這樣做，廢料，成型所需的設(shè)備噸位比較大，所需電能也比較大，鍛 件金屬流線撕斷。我廠傳統(tǒng)生產(chǎn)減速齒的工藝流程為中頻加熱-750KG氣錘鐓粗-1600T 摩擦壓力機成型-400T單點切邊，沖孔?？偟脑O(shè)備用電量為555KW，所需操作工為7人。擴孔成型是環(huán)形件特有的成型方法，相比于普通鍛造，它有著較大的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu) 越性。其特點是1，所需設(shè)備噸位小，與模鍛相比，模具與工件接觸面積小，變形力小，運用 小噸位設(shè)備就可以制造較大的環(huán)件。2，材料利用率高，相對于鍛造省去了拔模斜度和飛邊。 擴孔制坯只需要沖小孔。環(huán)件截面尺寸，形狀更接近于成品，既減少了切削加工量，又節(jié)約 了原材料。3，內(nèi)在質(zhì)量好，擴孔變形是徑向壓縮，周向延伸。環(huán)件金屬沿圓周連續(xù)排列，強 度高，又耐磨。4，勞動條件好，擴孔時無沖擊，振動和躁聲都小，勞動條件有很大改善。以江鈴汽車減速齒為例來闡述擴孔成型工藝的過程，如圖1所示，該鍛件開式模 鍛需用料5. 24公斤，擴孔工藝用料4. 3公斤。擴孔成型工藝的工藝流程為中頻加熱-630T 高能鐓粗，出坯一100T沖床沖孔一D250擴孔機成型?？偟脑O(shè)備用電量為452. 5KW，操作工 人數(shù)為5人。從設(shè)計角度看擴孔成型工藝要比在摩擦壓力機上開式模鍛難，1 對出坯有較 高的要求。2 擴孔模具設(shè)計難。分析以上鍛件圖可知開式模鍛只要根據(jù)鍛件圖設(shè)計模具型 腔就可以了，而擴孔成型工藝必須出坯，而且預(yù)鍛坯必須與鍛件圖形狀相似，重量能符合鍛 件圖及公差要求，經(jīng)擴碾后尺寸亦能達到鍛件圖要求。先設(shè)定碾擴比K，K為鍛件圖的孔徑 與出坯圖的孔徑之比。K太大影響工作效率和下軋輥強度，K太小，孔鐵太大，則顯示不出省 料。經(jīng)過綜合比較K取1.9。出坯圖的孔徑定為Φ 58，再根據(jù)體積不變定律，把鍛件圖拆為 輪緣和輪幅板兩部分。從Φ 151. 5處切入，鍛件圖的輪緣部分重量為2. 96KG，輪幅板部分重 量為1. 06KG。這是設(shè)計出坯圖的基礎(chǔ)，還要考慮碾壓過程中鍛件會稍微增厚，以及鍛件圖的 公差，下料誤差等因素，出坯圖重量應(yīng)略大于鍛件圖重量。經(jīng)過計算出坯圖輪緣部分重量為 3. 09Κ6，輪幅板部分重量為1. 66KG，出坯圖如圖Ib所示。沖孔模很簡單，只要沖孔沖頭等于Φ 58，沖孔座能防止出坯件變形。在此不贅述 了。難的是擴孔模具設(shè)計，因為它是成型模具，型腔要滿足鍛件圖，而且要有良好的工藝性。 很明顯像普通擴孔工藝那樣，下軋輥開一條型槽進行擴孔，那是不可能的。因為下軋輥要 做成單面21. 8深的型槽(熱態(tài)，它要滿足幅板單面寬度)，還要加上底部軸芯，還要求軸芯 要有一定的強度，這樣下軋輥的外徑就比較大，出坯件的孔要大于下軋輥外徑，才能放進型 槽，這就談不上省料，連工藝可行性也沒有了。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索，目前鍛打汽車減速齒基本上是以開式鍛為主，特別是大 鍛件，它不符合節(jié)能減排的要求。同行中也有在擴孔機上出坯，然后再開式鍛的，它一般用于鍛打從動齒，能減輕設(shè)備負荷，但不省料。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于汽車減速齒輪坯的精密 鍛造模具，通過模具結(jié)構(gòu)的改進簡化操作步驟，降低了生產(chǎn)成本。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括分別位于待鍛造齒輪 上方和下方的上軋輥和下軋輥，其中上軋輥包括固定于機床上的定位座、壓緊蓋和緊固 螺栓，下軋輥包括下支承軸和擋料板。所述的下軋輥和下支承軸相接觸的位置設(shè)有錐度嚙合結(jié)構(gòu)，該錐度嚙合結(jié)構(gòu)采用 雙頭螺紋拉緊。所述的下軋輥上設(shè)有二道外徑不同的型槽，以實現(xiàn)二道軋制。本裝置在工作時，主軸帶著上軋輥逆時針旋轉(zhuǎn)，滑塊向下對工件作碾壓，下軋輥在 摩擦力作用下，隨上軋輥作反向旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置結(jié)合多道工序為一體，可有效減少工藝制造步驟并保證 產(chǎn)品質(zhì)量；實際操作證明本實用新型下料4. 3kg ；總設(shè)備用電量452. 5kff ；操作工5人，而 采用現(xiàn)有技術(shù)開式模鍛成型工藝在產(chǎn)量接近的情況下需要的投料和用電量均達到5. 24kg 和 555kW。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)示意圖；其中圖Ia為鍛件圖，圖Ib為出坯圖圖2為本實用新型主視圖；圖3為本實用新型側(cè)視圖；圖4為局部放大示意圖；其中圖4a為上軋輥示意圖，圖4b為下軋輥示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限 于下述的實施例。如圖2和圖3所示，本裝置包括分別位于待鍛造齒輪上方和下方的上軋輥1和下 軋輥2，其中上軋輥1包括固定于機床上的定位座3、壓緊蓋4和緊固螺栓5，下軋輥2包 括下支承軸6和擋料板7。 所述的下軋輥2和下支承軸6相接觸的位置設(shè)有錐度嚙合結(jié)構(gòu)8，該錐度嚙合結(jié)構(gòu) 采用雙頭螺紋拉緊。所述的下支承軸6上設(shè)有下軋輪9，在下軋輪9的前后分別設(shè)有二道型槽10、11以 實現(xiàn)二道軋制，其中第一型槽10的深度7. 5毫米、寬度15. 5毫米；第二型槽11的深度21. 8毫米、寬度15. 5毫米。[0025] ，本裝置在碾制時，下軋輪上靠近端面的第一型槽把Φ 58的孔擴碾到大于Φ 90，又 要小于鍛件圖的孔徑，然后要順利取出坯件放入第二型槽，進行成型軋制，上下軋輪的二道 型槽的中心距必須保持一致，工件受到碾壓時不能翹裂，否則鍛件會出現(xiàn)平面擺差大，這就 要求制造和調(diào)試模具人員熟練掌握相關(guān)技術(shù)。擴孔成型工藝與開式鍛以及擴孔出坯工藝相比有明顯優(yōu)勢，以本案為例，能省料 0. 94kg/只，開式模鍛在1600Τ摩壓機上成型，共需七人，而擴孔成型則需在630Τ上出坯，只 需五人。降本增效效果是很明顯的。本裝置關(guān)鍵點是上下軋輥用二道型槽，完成工藝上的 二個環(huán)節(jié)，直接成形此類形狀的減速齒。
權(quán)利要求一種用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征在于，包括分別位于待鍛造齒輪上方和下方的上軋輥和下軋輥，其中上軋輥包括固定于機床上的定位座、壓緊蓋和緊固螺栓，下軋輥包括下支承軸和擋料板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征是，所述的下 軋輥和下支承軸相接觸的位置設(shè)有錐度嚙合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征是，所述的下 支承軸上設(shè)有下軋輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征是，在所述下 支撐軸的下軋輪的前后分別設(shè)有二道型槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征是，所述的第 一型槽的深度7. 5毫米、寬度15. 5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，其特征是，所述的第 二型槽的深度21. 8毫米、寬度15. 5毫米。
專利摘要一種金屬鍛造技術(shù)領(lǐng)域的用于汽車減速齒輪坯的精密鍛造模具，包括分別位于待鍛造齒輪上方和下方的上軋輥和下軋輥，其中上軋輥包括固定于機床上的定位座、壓緊蓋和緊固螺栓，下軋輥包括下支承軸和擋料板。本裝置結(jié)合多道工序為一體，可有效減少工藝制造步驟并保證產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B21H5/00GK201768861SQ20102051468
公開日2011年3月23日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者張海英, 楊華平, 甘元, 管熙榮 申請人:上海保捷汽車零部件鍛壓有限公司