[发明专利]一种长轴型半轴齿轮的锻造加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造业的精密锻造技术领域，具体涉及一种长轴型半轴齿轮的锻造加工工艺。

背景技术

汽车差速器是一个差速传动机构，用来保证各驱动轮在各种运动条件下的动力传递，避免轮胎与地面间打滑。半轴齿轮的外形是由锥齿轮和台阶式圆柱体组成，作为汽车差速器的重要零件，需求量大且精度要求高。

汽车差速器半轴齿轮的精密锻造，常采用的锻造工序依次为坏料加热、预锻、切边、去除氧化皮、终锻的锻造工艺。该锻造工艺利用模具得到齿形和长轴已经成型的半成品，锻造后再经钻孔、端面和轴颈硬车加工等工序得到最终产品。

锻造时为使精锻时锻件能定位，采用齿形模在下而凹模放置在上的模具。首先，由于长半轴的凹模型腔很深，内部容易积压空气，影响长轴部分小端的成形，工件质量得不到保证；其次，为了顺利脱模，势必要增加凹模的拔模斜度，一般是8～10度，增加用料和后续机加工难度；再有，锻件很容易粘在凹模内，当将其敲击下来时，很容易撞击到齿形模或地面上形成不可逆碰伤，产生残次品，影响锻造速度和质量；最后，预锻和终锻工序使用不同的模具，影响锻造的工件精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种长轴型半轴齿轮的锻造加工工艺，该工艺有效提高材料利用率，增加经济效益，提高锻造加工质量。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种长轴型半轴齿轮的锻造加工工艺，包括以下步骤：

(1)预热：预热模具型腔，预热温度为300～350℃；

(2)加热：坏料加热，加热温度为950～1000℃，加热节拍为24～28秒一件；

(3)预锻：采用的模具为组合模具，包括组合上模和组合下模；所述组合下模包括凹模和顶料组件；所述凹模型腔的拔模斜度为2～3度；所述组合上模包括齿形模；所述组合上模和组合下模对应位置上设置导向组件；所述凹模上设置一个或多个定位凹部；

(4)去除氧化皮；

(5)终锻：与预锻工序使用同一模具，利用凹模上的定位凹部，将预锻件放入模具中进行锻造。

优选的：所述定位凹部为定位槽，所述定位槽上宽下窄。

优选的：所述定位槽位于凹模外侧的槽宽大于内侧槽宽。

优选的：所述定位凹部包括第一定位凹部和第二定位凹部；所述第一定位凹部和第二定位凹部均设置在凹模与工件接触的边缘上，所述第一定位凹部和第二定位凹部相隔1/5～1/3弧长。

优选的：所述预锻的坏料长径比小于2，预锻成型80％。

优选的：所述去除氧化皮的具体操作为：取出预锻件，采用带不锈钢钢丝刷的打磨机对预锻件表面氧化皮进行清除；同时，空气枪将模具型腔内氧化皮吹走。

优选的：所述导向组件包括设置在所述组合上模上的导柱，以及设置在组合下模上的导柱孔。

优选的：所述组合下模包括与凹模相匹配的凹模应力圈；所述组合上模包括与齿形模相匹配的齿形模应力圈；所述导向组件设置在凹模应力圈和齿形模应力圈上。

优选的：所述顶料组件包括在所述凹模型腔下部设置的镶块，以及镶块内设置的顶杆。

优选的：所述终锻完成后，将工件埋沙处理。

本发明具有以下有益效果：锻造工艺省去切边工序，提高锻造效率，降低生产成本。所用模具的凹模型腔拔模斜度为2～3度，减少用料，提高材料利用率，增加经济效益。并且凹模在下，能减少锻件齿面碰伤，提高锻造加工质量，有利于后续机加工。在凹模上设置定位凹部，能很好的保证二次定位，这样预锻和终锻工序能使用同一模具，进一步提高锻造的工件精度。

附图说明

图1为模具的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图2的B-B截面图；

图4为本发明优选的实施方式的组合下模的俯视图；

图5为本发明另一种优选的实施方式的组合下模的俯视图。

具体实施方式

实施例一

模具的设计及制作安装

如图1、2所示，一种长轴型半轴齿轮的锻造加工模具,该模具为组合模具，包括组合上模和组合下模；所述组合下模包括凹模6和顶料组件；所述组合上模包括齿形模1。利用顶料组件顶出工件9，因此所述凹模6型腔的拔模斜度8为2～3度，顶出小段距离，即可取出工件9。有效减少用料，提高材料利用率，增加经济效益。并且凹模6在下，能减少工件9齿面碰伤，提高锻造加工质量，有利于后续机加工。所述组合上模和组合下模对应位置上设置导向组件。保证了上、下模具准确定位，保证模具精密度。