[发明专利]一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锻造的工艺方法，特别涉及一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法。

背景技术

啮合套是车辆传动系统中的关键零件，无论车辆的双级桥还是单级桥，其内部或多或少都有固定或滑动啮合套，在发挥着至关重要的作用；国外的啮合套生产早已采用精密锻造，但国内受锻造工艺及各种条件的局限，市场上一直采用切削端齿的啮合套。传统的啮合套加工工艺，均为用棒料或锻坯，经车加工外轮廓、拉削内花键后，铣削啮合套端齿，最后经渗碳淬火热处理及抛丸处理，包装发往用户供装配使用；该种工艺，铣削效率较低，且端齿牙侧的过渡圆角、倒角，铣削加工难度大、效率也极低，刀具消耗较高，最终的个别品种成品在售后市场，索赔率较高，造成终端市场抱怨极多。

发明内容

本发明的目的是提供一种经净成形锻造后不再进行切削加工，不仅提高了效率、节约了原材料、而且提高了啮合套的使用寿命的啮合套端齿净成形锻造的工艺方法。

一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法，包括端齿上模成型工序和啮合套端齿的一次性净成形锻造工序:

所述的端齿上模成形工序包括以下步骤：a1、根据客户提供的啮合套产品图，进行零件的三维造型设计，生成冷态的零件三维实体，结合锻造工艺和机加工工艺的需求在外轮廓及后端面预留机加余量；b1、选取锻件的锻造材料，根据该材质的线膨胀系数及锻造温度，计算出在一次性净成型锻造工艺中所需温度下的锻件的收缩率；c1、结合锻件的收缩率，对冷态锻件进行膨胀，生成热态实体锻件，并由热态实体锻件转生成热态端齿上模的实体造型；d1、根据生成的热态端齿上模的实体造型，经过编程，在数控铣床上对端齿上模零件先进行粗铣加工端齿，再对端齿上模零件进行热处理，热处理后进行精铣加工端齿，至此，完成热态端齿上模的成形工序。

所述的一次性净成形锻造工序包括以下步骤：a2、将端齿上模、凹模、顶杆组装、紧固于锻造设备上，按照对模程序校验上下模同心度；b2、校验符合要求后，对模具进行预热处理，将模具预热至200°~260°；c2、将锯切合格的棒料置于中频感应加热炉中加热，加热至锻造所需温度，根据锻造设备的加工锻造频率，合理调整棒料的进料频率；d2、调整锻造设备的打击力，将达到锻造温度的棒料置于凹模中，启动设备，对棒料进行一次性打击锻造成形；e2、成形完成后，在锻造设备复位过程中，启动顶杆，将啮合套热态锻件顶出凹模，并利用人工或机械手取走啮合套热态锻件，至此完成啮合套端齿的一次性净成形锻造工序。

进一步地，所述的锻件的材质为20CrMnTiH或22CrMoH，所述的线膨胀系数为14×10^-6，所述的锻造温度为950～1000度，所述的收缩率为1.0133～1.014。

本发明是一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法，其有益效果为：

本发明一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法，提高啮合套生产效率，降低该产品的生产成本，特别是刀具消耗，同时提高端齿的强度，整体提升啮合套的使用寿命，达到啮合套端齿的制造节材、高效及少破坏材料的金属纤维流向，进而达到提升端齿的强度，整体提升啮合套的使用寿命；啮合套端齿的净成形锻造，可以改进端齿内部组织致密度，改变端齿金属流线方向，改善锻件碳化物的分布状态，消除各向异性，以求获得所需要的的内部组织和使用性能。

附图说明

图1为本发明一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法中的端齿上模、凹模、顶杆之间的位置关系的结构示意图。

图2为本发明一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法的成品的正面的结构示意图。

图3为本发明一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法的图2中的A-A的剖切面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1所示， 一种啮合套端齿净成形锻造的工艺方法，包括端齿上模成形工序和啮合套端齿的一次性净成形锻造工序: