[发明专利]一种旋压制造齿形的方法

说明书

本发明公开了一种旋压制造齿形的方法，特点是通过旋压工艺利用齿形模具直接在坯料上压制出齿形。具体工序为：旋压坯料的准备和装机、齿形旋压成形、成型件的精加工和热处理。本发明针对现有技术难以兼顾制造精度和生产效率以及高成本的刀具和设备的技术问题，提出了旋压制造齿形的方法。旋压制造齿形加工过程中材料的变形性质类似于锻造，因而可以产生有利于受力和提高使用寿命的细晶组织和纤维组织分布，产品强度高、韧性好；相较于传统的切削加工，大幅度地提高了材料的使用率，降低了材料成本；制造过程中的设备主要涉及旋压机，设备采购和运营成本低；加工过程中不需要消耗其它耗材，没有严重的噪音，有利于环保和职业健康。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种旋压制造齿形的方法。

背景技术

在机械加工领域，齿形加工的方法有很多种，一般有铣齿，成形磨齿，滚齿，剃齿，插齿，展成法磨齿和粉末冶金法和滚制：

1.铣齿，采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工，铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。

2.成形磨齿，也属于成形法加工，因砂轮不易修整，使用较少。

3.滚齿，属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少(通常齿数z＝1)，牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。

4.剃齿，在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。

5.插齿，插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。

6.展成法磨齿，展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是唯一的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。

7.粉末冶金齿轮，一种适合批量生产，高精度。地在因的齿轮加工方法，更具有高效率、低成本的特征。其方法是将混合好的金属粉末通过专业的粉末冶金压机压入预先制作好的模具中，形成粉末冶金毛坯，然后通过高温烧结，不锈钢粉末冶金齿轮通过真空炉烧结，最后浸泡防锈油或者及加工。精度高的还可以精整，效率非常高，一台设备一天可达三万件。

8.滚制，齿轮的滚制加工有利用成形法与展成法。利用展成法的滚制是利用齿条与小齿轮、小齿轮与大齿轮、内齿轮与小齿轮的啮合；将淬火硬化的齿条型工具、小齿条型工具、内齿形工具按压于齿轮轮坯，使轮坯滚动，借塑性变形加工成齿形。利用成形法的滚制使用对应于滚制齿轮的齿轮形状的成形滚制刀具，籍特殊的滚轧加工成形齿轮。

以上方法各有特点但均有不足之处。最突出的问题在于：铣齿，成形磨齿，这几种成形法加工精度较低，加工过程中需要多次不连续分齿，生产率也很低；滚齿，剃齿，插齿这几种展成法以及粉末冶金法和滚制发加工精度和生产率较高，但是都需要专用刀具和设备且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种旋压制造齿形的方法，解决现有技术中的难以兼顾制造精度和生产效率以及高成本的刀具和设备的技术问题。