工程案例

江苏省南京市玄武区玄武湖
电话:400-888-8888

恒丰娱乐网:变速箱 螺旋齿轮与接合齿的整个精锻(7)也有了凯旋的体

来源:未知添加时间:2020-09-24 04:11 点击:

  汽车齿轮的精巧锻制时间 江苏森威精锻有限公司 徐祥龙 李明明 摘要 本文先容了精巧锻变成形正在汽车齿轮筑制中的行使,总结了百般齿形精巧锻制的闭 键时间,稀奇提到分流锻制正在齿酿成形方面的行使。 媒介 齿轮精巧锻变成形是一种优质、高效、低花费的前辈筑制时间,被普及地用于汽车 齿形零件的大宗量临盆中。跟着精巧锻制工艺和精巧模具筑制时间的进取,汽车齿轮和 齿形类零件的临盆已越来越众地采用精巧锻变成形。目今海外一台平凡轿车采用的精锻 件总质地已到达(40—45)Kg,个中齿形类零件总质地达 10Kg 以上。精锻成形的齿轮单 件质地可达 1Kg 以上、齿形精度到达(DIN) 7 级。跟着汽车的轻量化哀求和人们环保意 识的加强,汽车齿轮筑制业将更众地行使精锻成形时间。 一.伞齿轮的精锻成形 1。 伞齿轮(锥齿轮)的热精锻成形 (1)早期的伞齿轮精巧锻制 伞齿轮的精巧锻制最早睹于 50 年代德邦的拜尔工场,并正在蒂森等公司获得普及的 1 行使(1)。我邦上海汽车齿轮厂等正在 70 年代采用热精锻时间,胜利举办了伞齿轮的精巧 锻制临盆。正在当时社会主义大互助的处境下,伞齿轮的精锻时间很速正在齿轮行业获得推 广行使。 该时间的行使和生长得益于 2 项当时前辈的时间:模具的放电加工时间和毛坯觉得 加热时间。先淬火后加工的放电加工避免了模具淬火变形带来的齿廓差错;速捷加热的 中频觉得加热管理了齿轮毛坯正在加热历程中的氧化和脱碳题目,以上 2 项时间的行使使 锻变成形的伞齿轮齿面到达无切削加工哀求(图 1、图 2)。 图 1。精锻成形的行星和半轴齿轮 图 2。精锻成形的汽车行星齿轮 (2)锻制开发 伞齿轮的锻制开发正在海外通常行使热模锻压力机。但正在 60-70 年代的中邦,热模锻 压力机辱骂常腾贵的开发。以是,邦内企业广泛行使的锻制开发是双盘摩擦压力机(图 3)。该开发机闭容易,价值省钱,很速成为齿轮精锻的主力开发。但摩擦压力机时间陈 旧、难以驾御报复精度、况且能源愚弄率较低。跟着高能螺旋压力机和电动螺旋压力机 的浮现(图 4),落伍的摩擦压力机有被庖代的趋向。 2 图 3。双盘摩擦压力机 图 4。高能螺旋压力机和电动螺旋压力机 (3)热精锻制工艺 关于多量临盆的汽车行星和差速齿轮,成熟的精锻成形时间是号称“一火两锻” 的热 精锻工艺时间。即齿轮正在热锻成形和切边后愚弄锻件余热举办热精整。寻常的计划规矩 是将成形模和精整模计划为齐全沟通的尺寸,使精整模用到靠近换模极限时充任成形模 行使,使齿轮模具的行使寿命获得最形式部的愚弄。 当时,齿轮行业的骨干企业已具有引进的高精度刨齿机,能够刨出较高精度的齿轮 电极,但齿轮模腔的加工机谋是早期的放电加工机床。这一类放电加工机床加工速率慢、 电极损耗大、加工轮廓质地差。以是,当时的热精锻齿轮精度正在 9 级驾驭,首要行使于 卡车和拖沓机工业。 改进绽放初期,跟着高精度刨齿机和精巧数控电加工机床的引进,模具的筑制精度 获得成级的进步。伞齿轮的筑制精度随之进步到 8-9 级,到达了卡车和轻型车的行使要 求。 3 2.前辈的闭塞锻制时间 (1)成形道理 闭塞锻制是一种前辈的无飞边精巧成形时间。70 年代,海外正在闭塞冷锻行使时间得 到打破后,很速用于伞齿轮的精巧成形。闭塞冷锻成形的齿轮精度比拟热精锻成形可提 高半级至一级;闭塞冷锻另有无飞边锻制的特色,使原料愚弄率获得较大进步。正在 80 —90 年代,轿车、轻型车和微型车的行星、半轴齿轮已普及采用闭塞冷锻工艺临盆(图 5)。 图 5。闭塞冷锻的汽车行星齿轮 图 6。闭塞冷锻的伞齿轮 图 6 所示的伞齿轮大端面具有较厚的连皮。齿端连皮的存正在进步了齿轮的抗弯力矩, 使轮齿可经受更大的载荷,云云的齿轮用机加工是难以加工出来的。 伞齿轮闭塞冷锻成形道理睹图(7)。由图可睹,毛坯是正在封锁的模腔里,被挤压冲 头推入齿轮型腔充填成形。齿轮的成形精度首要确定于型腔的加工精度,并受到模具弹 性变形的影响。但正在通常精度前提下,模具的弹性变形可渺视不计。 4 图 7。伞齿轮闭塞成形道理 (2)开发 寻常,较大规格的伞齿轮正在专用的大吨位液压闭塞压力机上成形(图 8),而较小规 格的伞齿轮更众采用正在平凡冷锻压力机上以专用闭塞模架(图 9)成形的形式。后一种 形式具有临盆服从高和本钱低的特色。唯锻件规格受制于模架的闭塞压力,不行已毕大 尺寸伞齿轮的成形。 图 8。闭塞锻制专用压力机 图 9。闭塞锻制专用模架 邦内汽车齿轮的骨干企业如江苏飞船齿轮和江苏宁静洋精锻等企业正在 90 年代初及 时引进了伞齿轮的闭塞成形时间和开发,始末众年的消化接收,伞齿轮闭塞成形时间已 日臻成熟。正在近几年汽车工业的奔腾生长中,伞齿轮的闭塞成形时间对邦内汽车差速器 的临盆阐述了苛重的影响。 (3)等温正火和齿轮精整的行使 5 闭塞冷锻成形的齿形精度能满意通常汽车的行使哀求。对精度有更高哀求时,正在齿 轮闭塞成形后举办等温退火,然后正在精巧模具内作一次冷精整,可平静地得回 DIN 7 级 或更高的齿形精度。因为冷精整变形量小,齿坯精整前只须少量油雾润滑,无须作磷、 皂化处置,精整后的齿面粗劣度有很大的革新。因为齿坯举办了等温正火,后续渗碳淬 火时齿形变形量较小况且法则性好,以是可遵循淬火变形法则对锻制齿形举办改良,达 到热处置后精度不消浸的标的。 因为伞齿轮精整毛坯有无氧化、无脱碳的哀求,以是对等温正火开发的时间哀求很 高,除采用密封炉体的机闭和抽真空—充氮气爱护的手段外,寻常还要充入少量氢气等 还原性气体。充入氢气后正火的毛坯轮廓光洁并呈银亮色泽,精整后齿轮轮廓质地稀奇 好。但云云的正火开发,全邦上只要少数厂家能供应,况且价值至极腾贵。图 10 为邦 外某企业筑制的络续式等温正火自愿线。等温正火自愿线.伞齿轮锻制工艺的生长趋向 跟着汽车行星-半轴齿轮规格越来越大的趋向和低本钱临盆的必要,伞齿轮的临盆技 术又生长到温锻成形—冷锻精整和热锻成形—冷锻精整。 伞齿轮的温—冷合伙成形和热—冷合伙成形时间管理了伞齿轮热精锻成形精度不高 和闭塞冷锻齿轮的尺寸规格做不大的题目,使伞齿轮的成形生长到一个新的阶段。 6 合伙成形时间中,温锻成形通常采用闭塞温锻工艺,首要于中等规格的汽车伞齿轮 大宗量临盆。关于大规格的伞齿轮,推举采用热—冷合伙成形的计划。热精锻可采用闭 塞锻制的计划,但更众采用平凡热精锻计划。由于关于大规格的伞齿轮,闭塞锻制的闭 塞力已大到难以杀青的水准。以是,平凡热精锻成为热—冷合伙成形的主流。图 11 为 一个用于农业呆板上的大规格伞齿轮,成形工艺为热锻成形—冷锻精整工艺。目今,邦 内用于冷锻精整的压力机吨位已到达 40MN,可已毕外径 300mm 的伞齿轮的精整成形。 图 11。热—冷合伙成形的伞齿轮 图 12。用于伞齿轮精整的 40MN 液压冷锻压力机 4.伞齿轮模具加工的时间进取 正在 90 年代及以前,放电加工是伞齿轮成形模具齿廓加工的首要机谋,而齿轮电极 首要用精巧刨齿机刨出。刨齿加工是一种齿轮的展成成形加工,以是,刨出的齿轮电极 是一个适应轨范的渐开线齿轮,而电蚀加工出的齿轮模憨厚拷贝了电极的形式,以是是 一个轨范的齿轮型腔。这关于通常精度的伞齿轮成形并没有什么题目,但关于噪声和传 动安定性哀求很高的轿车齿轮,一个适应轨范齿廓的伞齿轮有时并不行得回最好的传动 成效。为了革新传动安定性并减小传动噪声,通常要对锥齿轮的齿形和齿向作修饱处置 (睹图 13;图 14)。 7 图 13。齿形修饱道理 图 14。齿向修饱道理 因为齿轮的展成加工很难筑制出齿形和齿向修饱的齿轮电极,是以,电极的修饱成 为高精度锥齿轮精锻成形的时间困难。邦内某大学曾提出愚弄金属物体尖角处侵蚀速率 大于平整处的道理,对轨范齿轮电极举办化学侵蚀,从而得回齿形和齿向获得修饱的伞 齿轮电极。但这种形式因短缺侵蚀量的驾御机谋,侵蚀的同等性差,以是很难行使正在伞 齿轮的批量临盆中。 90 年代后期,高速铣的浮现管理了齿形电极的修饱题目。摩登的高精度数控高速 铣加工铜电极时精度到达μ米级(图 15),只须筑模精确,齐全有或许加工出恣意修饱量 的齿形电极。正在当今,行使高功能的复合涂层刀具和 CBN 刀具,以至能将淬硬到洛氏 60 度以上的高合金模具钢直接铣加工成齿轮模具(图 16)。 图 15。精巧数控高速铣加工核心 图 16。高速铣削加工的伞齿轮成形模 8 思量到齿轮模具筑制的经济性,稀奇是关于硬质合金齿轮模,目前齿轮精锻行业主 要的制模工艺依旧是放电加工,但齿形电极的展成加工已有被高速铣数控加工周全庖代 的趋向。关于淬火硬度正在洛氏 50 度驾驭的温锻和热锻成形模,高速铣正在加工速率和精 度方面已远远赶上放电加工,正在模具的行使寿命方面也外现出分明的上风。只须管理刀 具的行使本钱,高速铣加工正在温锻和热锻齿轮模方面可齐全庖代放电加工。 二.园柱齿轮的精巧锻变成形 1.园柱齿轮的滚轧成形 早正在 50 年代,邦内的教科书和文献材料上就先容了园柱齿轮的热滚轧和冷滚轧工 艺(2)。类型的齿轮滚轧道理如(图 17)。按毛坯滚轧温度可分为冷滚轧和热滚轧;按滚 轮和齿坯是否强制按必定速比可分为自正在滚轧和强制滚轧;按滚轮数目可分为单轮滚轧、 双轮滚轧和三轮滚轧和搓齿成形等等。 图 17。两滚式齿轮滚轧成形 因为大模数的园柱齿轮很难通过滚轧加工获得较高精度,以是,正在园柱齿轮精巧锻 制形式浮现后,人们已很少行使滚轧齿轮的形式。只要正在小规格的渐开线 还正在多量行使滚轧成形和搓齿成形的形式(图 18)。 图 18。冷滚轧或搓齿成形的渐开线. 园柱齿轮的正挤压成形 (1)齿轮和花键的正挤压成形 园柱齿轮的正挤压成形是较早获得行使的齿轮成形工艺。类型零件是汽车起动电机 小齿轮,及齿轮正挤压模具机闭。图 20。是起动齿轮的工艺历程。 图 19。汽车起动齿轮和齿轮正挤压模具机闭 10 图 20。起动齿轮的冷锻成形工艺 因为冷锻历程是金属正在高应力下的塑性变形,以是,冷锻成形的起动齿轮结构致密, 金属纤维络续,疲顿强度和耐磨性比切削加工的齿轮要横跨很众。稀奇是冷挤成形的起动 齿轮机闭上一端封锁,为轮齿供应了异常的抗弯强度,最适合于汽车起动机屡次挫折和 高载荷工况下劳动。 齿轮正挤压成形时,齿形凹模能够用高精度线切割机床加工。当齿形挤压模具采用 高速钢原料,模具齿形筑制精度到达(DIN)6 级,正在批量临盆前提下,齿轮成形精度稳 定到达(DIN) 8—9 级。思量到模具的弹性变形和磨损,正在大宗量临盆时改用硬质合金模 具并合理计划冷锻变形率,可使正挤压齿轮的齿形精度进一步到达(DIN)7—7。5 级。 成形模的齿形计划要思量冷锻历程中模具的弹性变形和模具磨损的影响,对模具齿 形加以须要的改良。因为正在挤压历程中模具曲率大的个人磨损速度大于曲率小的个人, 以是,采用轨范齿形的齿轮挤压模齿顶处的磨损分明大于齿面和齿根处的磨损。倘若对 齿形作得当改良(图 21),可使模具齿形得回匀称磨损的成效,从而获得较长的模具寿 命。 11 图 21。正挤压模具的齿形改良 正挤压成形工艺的另一了得长处是模具齿形由数控线切割加工获得,正在少齿数齿轮 加工时通过编程即可得回理思齿形而不必忧愁根切。正在加工非常齿形或改良齿形场地, 采用数控线切割加工齿形比齿轮的展成加工或仿形加工更简单、更飞速、更精确。 花键冷锻成形是齿轮正挤压成形的一个特例。渐开线花键的成形相当于挤压一个较 长的正齿轮,矩形花键的挤压与渐开线花键的挤压肖似。从另一方面思量,小模数正齿 轮可采用朋分渐开线花键轴的形式来获得(图 22)。 图 22。 花键的正挤压成形和小齿轮的切割成形 从 70 年代起,邦外里汽车起动齿轮绝大个人用冷锻形式临盆(3)、(4)。某公司用冷 挤压工艺临盆摩托车花键轴,并用朋分渐开线花键轴的形式临盆小模数正齿轮。朋分的 小齿轮首要用于轿车起动电机行星减速体例。 12 (2)非园齿轮的正挤压成形 齿轮正挤压成形的另一个案例辱骂园齿轮的精巧成形(图 23)。该齿轮采用正挤压 成形后朋分加工,比数控滚齿加工的临盆服从进步几十倍。


地址:江苏省南京市玄武区玄武湖 地址:400-888-8888
Copyright © 2002-2018 恒丰娱乐下载 版权所有 苏ICP12345678 XML地图
恒丰娱乐下载_恒丰娱乐手机版下载_恒丰娱乐真人