《齿轮的冷挤压成形技术》.pdf

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1、·压·力匆工酬髓犷的冷挤压成形技术绍兴文理学院机电系(浙江绍兴312000)钱荣芳随着工业的发展,特别是汽车工业的飞速进展,、汽车零部件对高精度形状复杂锻件的需求量越来ABù,、越大特别像齿轮这类机加工难度大加工成本高中咖巾。,率咖的零件而且要求其直接锻造成形不再经过机加。工或少加工即可达到使用技术要求但要保证齿轮,。A及B的齿形完全符合齿轮的各项精度标准难度很大随着模具工业中新材料和先进制造技术,如加、,工中心坐标测量等的应用已经能够生产高精(a)密、高精度的模具来满足齿轮成形的要求。但最关键的问题是齿轮的

2、成形方向。,,显然要想获得高质量的锻件制品只有采用A压B。,厂下室温条件下的冷挤压方法由于齿轮的种类很多},金属材料在齿轮型腔内成形的方式也不尽相同本〔b)、文简单介绍较典型的齿轴类齿轮锥齿轮和圆柱齿图2轮的成形方法,旨在推动我国齿轮的精密锻造尽快在生产中应用。}、、图3介.,钾下不尸1.齿轴类齿轮成形特点及工作过程.1凹模尹.,孰断齿轴类齿轮的形状特点是齿轮的一端是轴中乌察2工件毛坯下.。3凸模间有一个孔这类齿轮的成形可用传统的冷挤压方.,。4成形件法即正挤压来实现正确的锻件设计如图1所.,。5下模芯轴示轴

3、的直径应大于或等于齿轮的外径.2锥齿轮成形特点及工作过程.一rr尹口,JJ尹护了.一锥齿轮的锻件形式可分为齿轴式(见图4a)O声遨_。,和一般形式(见图4b)由于形式不同成形的方沪户韶子J碑,l一月。,法也不同对于图a4所示的锥齿轮像钻夹头套类零二图1。冷挤压成形工艺过程如图2所示图a2所示为正挤压的成形方法,齿轮成形前应预先做出内孔,然后利用阶梯状的凸模直接对毛坯作正挤压成咖嘟伞,形;图Zb为正挤压和徽挤结合的冷挤压成形毛、,图4坯经软化润滑(A&B)处理后不需要预先做,成孔便可直接进行挤压。件可以用普通的

4、冷挤压方法徽挤或徽挤加反挤压。,。的方法成形对于图4b所示的锥齿轮即最常见其成形工作过程如图3所示由于芯轴对毛坯,,,,的一种采用普通的冷挤压方法很难得到满意的齿有徽挤作用因此与图a2所示的方法相比具,。有较高的齿形成形质量。形质量因此应采用闭塞冷挤压成形工艺招翻立⋯人6娜加了)盈卿了卒篇夕穷·压·力勿工,。图5为具有单个液压缓冲缸的锥齿轮闭塞成形模具的使用寿命而且可以获得良好的齿形质量.。。工作过程示意图缓冲缸的液压系统原理见图74模具级冲液压系统原理。图7为单动闭塞成形装置的液压系统原理图,在模具闭合前蓄

5、能器2在压缩空气的作用下向模具缓冲液压缸供油,使液压缸柱塞处于顶出状态。,,模具闭合以后在滑块的作用下上下模具通过顶杆作用在柱塞上并相对液压缸作运动,将油液排出。,,霆液压缸这时由于液压缸内的压力已经很高单,向阀4关闭油液只有通过打开顺序阀3进人蓄能图5。,器2工作完成后滑块上升模具型腔内压力释,。.放液压缸柱塞两端产生压力差在高压端液压油3回柱齿轮的成形特点与工作过程,,圆柱齿轮的形式如图的作用下柱塞作顶出运动使液压缸内形成真d6中已成形的圆柱齿轮,。,空于是蓄能器内的油液在压缩空气的作用下通过7所示由于圆

6、柱齿轮的特殊性毛坯直径最大只。,单向阀流人液压缸能做得接近齿轮的底径因此可以采用闭塞冷挤压。的方法成形齿部但与锥齿轮不同的是材料在挤压,时只能作横向流动而金属材料在室温条件下的高流动应力,会使毛坯在接近成形终了阶段的流动受到极大的限制,材料的变形抗力急剧上升,加上齿轮齿槽部分的摩擦作用,最终造成齿部的局部充料。不足图6所示为基于芯轴交换的圆柱齿轮复动成,,形过程图a6为上下模闭合这时上芯轴已经插,人坯料的孔中同时上芯轴的头部插入了顶料器的。,内孔中图6b表示上下模在压力机滑块的作用下图7....,。1气动减压

7、阀4一起相对芯轴作向下运动并对毛坯进行预成形2蓄能器3顺序阀单向阀,。图6表示芯轴的交换过程这时上下模已经停止.5结语,,运动下芯轴开始作向上运动并将上芯轴粗径部,齿轮在机械产品中的应用非常广泛特别在汽,。分从毛坯孔内顶出完成芯轴交换图6d为上下,,车产业中追求产品价格及质量的竞争日益激烈,。模继续运动直到最终成形,发展我国自己的齿轮成形技术不但具有很现实的,意义而且也是齿轮及复杂形状锻件发展的趋势之~~.,~~l~令~。一采用先进的齿轮成形技术是一项既能保证产品尸一-十一{},,I质量又能提高材料利用率降低

8、生产成本的有效二ll。....犷下----L口.-】曰途径本文简单介绍了几种不同类型齿轮的冷挤压,。成形方法特别是圆柱齿轮的闭塞复动成形由于J尸i,l,这一技术还比较新因此需要在实际应用中不断总。结完善(20010613)图6...1顶料杆2下模3毛坯4预成形件....5上模6上芯轴7已成形的圆柱齿轮8下芯轴,由于采用了在模具内交换芯轴即在同一工步,完成圆柱齿轮的预成形和最终成形因此采用该工,艺不但

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