專利名稱：一種齒套的冷鍛精密成形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒套的冷鍛精密成形工藝，尤其涉及一種用于轎車轉(zhuǎn)向總成 的齒套冷鍛精密成形工藝，屬于冷鍛精密成形工藝技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前要加工齒套，如圖l、 2所示，所述的齒套由臺(tái)階孔、三向削扁的圓柱 大端C及圓柱小端D，以及內(nèi)錐孔B和內(nèi)齒孔A組成，傳統(tǒng)加工方法為外形與內(nèi) 孔切削加工后，用齒形拉刀拉削成形內(nèi)齒，如采用一般鍛造方法，只能成形帶有 大小端的空心圓柱體，削扁外形及內(nèi)孔仍需切削加工及拉削齒孔成形，切削加工 的缺點(diǎn)是齒套成形工序長(zhǎng)、材料耗用多、產(chǎn)品合格率低、成形效率差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種齒套的冷鍛精密成形工藝，解決現(xiàn)有齒套成形工序 長(zhǎng)、材料耗用多、產(chǎn)品合格率低、成形效率差等技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種齒套的冷鍛精密成形工藝， 其方法為-第一步，用園鋸機(jī)將合金鋼管坯落料，毛坯落料與齒套的重量誤差土0.5克；第二步，將鋼管坯落料在井式爐內(nèi)退火，85(TC 88(TC，保溫6小時(shí) 8小時(shí)， 隨爐冷卻到350'C以下出爐；第三步，采用磷皂化流水線按常規(guī)工藝對(duì)退過火的鋼管坯落料進(jìn)行磷化和皂化處 理，形成表面潤(rùn)滑層，其中磷化溫度為70"C-8(TC，時(shí)間為15分鐘-25 分鐘；皂化溫度為60。C-7(TC，時(shí)間為5分鐘-15分鐘；其特征在于，第四步，采用高強(qiáng)度模具鋼制造預(yù)成形模具和閉塞鍛造模具； 第五步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及預(yù)成形模具，冷鍛成形齒套 的圓柱小端D及預(yù)成形E，預(yù)成形E的體積等于齒套的圓柱大端的體積； 第六步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及閉塞鍛造模具，將齒套放在凸模上，齒套預(yù)成形E的側(cè)面與凹模內(nèi)壁存有體積分流空間，400T機(jī) 械壓力機(jī)的沖頭裝上凸模、沖頭下壓進(jìn)入齒套的內(nèi)錐孔B， 一次用閉塞 分流鍛造成形內(nèi)齒孔A，同時(shí)齒套預(yù)成形E直徑脹大充滿體積分流空間， 達(dá)到齒套的圓柱大端C規(guī)定的直徑，沖頭下壓速度為8-10mm/秒，壓力 為300kg/mm2。發(fā)明采用冷鍛精密近凈成形技術(shù)和閉塞分流鍛造新技術(shù)，內(nèi)齒孔及外型復(fù)合 冷鍛一次成形，無需后續(xù)加工，徹底解決了原件內(nèi)外分步切削加工、拉削齒孔造 成的齒形位置精度偏差大、 一致性差、齒孔強(qiáng)度低等質(zhì)量問題。齒形精度達(dá)到七 級(jí)以上，由于預(yù)成形齒套外徑與凹模之間設(shè)置體積分流空間，通過分流，減少金 屬流動(dòng)阻力，降低模具承受單位擠壓力，采用合金鋼管坯閉塞鍛造，無廢料冷鍛 凈成形，材料利用率90%以上，齒形位置偏差《0. 03ram，生產(chǎn)效率得到大幅提高， 產(chǎn)品經(jīng)鑒定，成形產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到日本豐田轎車同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 其成形工藝優(yōu)于日本制造，具有國(guó)際先進(jìn)水平。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1,冷鍛閉塞凈成形，材料利用率達(dá)90°/。以上，且大大縮短了加工工藝流程，生產(chǎn)效率高，適用于規(guī)?；a(chǎn)； 2，分流鍛造技術(shù)，使三面削扁大端C得以鍛造成形，且齒形精度達(dá)到七級(jí)以上，位置偏差《0.03mm，顯著提高了產(chǎn)品整體質(zhì)量。


圖l為齒套結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為齒套左視圖；圖3為冷鍛工藝流程圖；圖4為閉塞鍛造模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例如圖3所示，為冷鍛工藝流程圖， 一種齒套的冷鍛精密成形工藝為 第一步，用園鋸機(jī)將合金鋼管坯落料，其毛坯落料與齒套的重量誤差土0.5克；第二步，將鋼管坯落料在井式爐內(nèi)退火，850°C，保溫6小時(shí)，隨爐冷卻到30(TC 出爐；第三步，采用磷皂化流水線按常規(guī)工藝對(duì)退過火的鋼管坯落料進(jìn)行磷化和皂化處理，形成表面潤(rùn)滑層，其中磷化溫度為8(TC，時(shí)間為20分鐘；皂化溫度為6(TC，時(shí)間為10分鐘； 第四步，采用高強(qiáng)度模具鋼制造預(yù)成形模具和閉塞鍛造模具； 第五步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及預(yù)成形模具，冷鍛成形齒套6的圓柱小端D及預(yù)成形E，預(yù)成形E的體積等于齒套6的圓柱大端C的體積；第六步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及閉塞鍛造模具，將齒套6放 在凸模5上，齒套6預(yù)成形E的側(cè)面與凹模2內(nèi)壁存有體積分流空間7， 400T機(jī)械壓力機(jī)的沖頭裝上凸模1、沖頭下壓進(jìn)入齒套6的內(nèi)錐孔B， 一次用閉塞分流鍛造成形內(nèi)齒孔A，同時(shí)齒套6預(yù)成形E直徑脹大充滿 體積分流空間7，達(dá)到齒套6的圓柱大端C規(guī)定的直徑，沖頭下壓速度 為8-10mm/秒，壓力為300kg/mm2。 如圖4所示，為閉塞鍛造模具結(jié)構(gòu)示意圖，所述的閉塞鍛造模具由上凸模1、 凹模2、預(yù)應(yīng)力中套3、預(yù)應(yīng)力外套4和下凸模5組成，下凸模5安裝在凹模2 的中央，預(yù)應(yīng)力外套4與凹模2之間安裝預(yù)應(yīng)力中套3，所述的上凸模l為齒套 大端C形狀，所述的凹模2與下凸模5組成型腔與圓柱小端D及內(nèi)錐孔B和內(nèi)齒 孔A形狀吻合，且凹模2上部?jī)?nèi)徑與預(yù)成形毛坯外徑之間設(shè)有體積分流空間7。以下是本發(fā)明與原制造工藝制造的齒套對(duì)比 原工藝工序流程長(zhǎng)，產(chǎn)品合格率低，原材料利用率不足65%。 新工藝工序流程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品合格率高，原材料利用率90%以上。
權(quán)利要求
1.一種齒套的冷鍛精密成形工藝，其方法為第一步，用園鋸機(jī)將合金鋼管坯落料，毛坯落料與齒套的重量誤差±0.5克；第二步，將鋼管坯落料在井式爐內(nèi)退火，850℃～880℃，保溫6小時(shí)～8小時(shí)，隨爐冷卻到350℃以下出爐；第三步，采用磷皂化流水線按常規(guī)工藝對(duì)退過火的鋼管坯落料進(jìn)行磷化和皂化處理，形成表面潤(rùn)滑層，其中磷化溫度為70℃-80℃，時(shí)間為15分鐘-25分鐘；皂化溫度為60℃-70℃，時(shí)間為5分鐘-15分鐘；其特征在于，第四步，采用高強(qiáng)度模具鋼制造預(yù)成形模具和閉塞鍛造模具；第五步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及預(yù)成形模具，冷鍛成形齒套(6)的圓柱小端D及預(yù)成形E，預(yù)成形E的體積等于齒套(6)的圓柱大端(C)的體積；第六步，使用400T機(jī)械壓力機(jī)，四導(dǎo)柱通用模架及閉塞鍛造模具，將齒套(6)放在凸模(5)上，齒套(6)預(yù)成形E的側(cè)面與凹模(2)內(nèi)壁存有體積分流空間(7)，400T機(jī)械壓力機(jī)的沖頭裝上凸模(1)、沖頭下壓進(jìn)入齒套(6)的內(nèi)錐孔(B)，一次用閉塞分流鍛造成形內(nèi)齒孔(A)，同時(shí)齒套(6)預(yù)成形E直徑脹大充滿體積分流空間(7)，達(dá)到齒套(6)的圓柱大端(C)規(guī)定的直徑，沖頭下壓速度為8-10mm/秒，壓力為300kg/mm2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒套的冷鍛工藝，其特征在于，所述的閉塞鍛造 模具由上凸模(1)、凹模(2)、預(yù)應(yīng)力中套(3)、預(yù)應(yīng)力外套(4)和下凸模(5)組成，下凸模(5)設(shè)于凹模(2)的底部，預(yù)應(yīng)力外套(4)與凹模(2) 之間設(shè)有預(yù)應(yīng)力中套(3)，所述的上凸模(1)、凹模(2)與齒套(6)之間設(shè) 有閉塞成形分流空間(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒套的冷鍛工藝，其特征在于，采用冷鍛精密近凈成形技術(shù)和閉塞分流鍛造新技術(shù)，內(nèi)齒孔及外型復(fù)合冷鍛一次成形，無需后續(xù)加工，齒形精度達(dá)到七級(jí)以上，齒套外直徑與凹模之間設(shè)置體積分流空間，通過分流，減少金屬流動(dòng)阻力，降低模具承受單位擠壓力，采用合金鋼管坯閉塞鍛造，無廢料冷鍛成形，材料利用率90％以上，齒形位置偏差≤0.03mm，生產(chǎn)效率也得到大幅提高，產(chǎn)品經(jīng)鑒定，成形產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到日本豐田轎車同類產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其成形工藝優(yōu)于日本制造，具有國(guó)際先進(jìn)水平。
文檔編號(hào)B21K1/30GK101332489SQ20081004128
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者廖世紹, 廖澤亮, 廖澤寰 申請(qǐng)人:上海東芙冷鍛制造有限公司