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匡锻模技术
穹
直齿圆锥齿轮精锻工艺及模具设计
刘华伟,田福祥
青岛理工大学山东青岛
【摘要】分析了直齿圆锥齿轮的精锻工艺,指出了制订锻件图、选择毛坯尺寸及确定变形力
的要点,论述了精锻模结构及模具使用应注意的问题。
关键词:直齿圆锥齿轮;精锻;模具结构;寿命
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:————

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工艺分析件图的制订应考虑如下几个方面:
直齿圆锥齿轮精锻工艺因其节材高效而得到了确定分模面位置。确定分模面主要考虑下列
广泛的应用,由于精锻成形可以最大限度地利用材料方面:锻件容易从锻模型腔中取出;具有最佳的金属充
的纤维方向性,获得更加合理的金属内部组织分布, 满模腔条件;简化模腔制造工艺。因此,按该行星齿轮
从而精锻齿轮在齿轮强度、啮合噪声和齿面耐磨能力的形状,把分模面的位置选择在锻件的最大直径处。
等方面,都要优于切削加工成形的齿轮。图所示为机械加工余量。齿形和小端面在精锻成形后
轿车差速器行星齿轮零件图,材料为,成形其尺寸精度及表面粗糙度都已达到要求,不需要再进
工艺流程为:下料一清理毛刺及表面缺陷一少无氧化行机械加工,故不再留余量。考虑到背锥面是安装基
加热一精锻成形冷切边表面清理一再次加热一准面,经精锻不能达到精度要求,故留的加工余量。
精压一冷切边一表面清理镗孔、车背锥球面一热处冲孔连皮。当锻件中孔的直径小于
理一喷丸一磨内孔、磨背锥球面。时,一般不锻出。由予该行星齿轮的孔径为,
因此不予锻出,但在小端面上压出孔的倒角,这样可
以省去机械加工时的倒角工序。
根据上述的要求及所得的数据,绘出行星齿轮锻
件图,如图所示。
图行星齿轮零件
工艺设计
. 锻件图的制订
根据行星齿轮零件图及精锻工艺的基本要求,锻图行星齿轮锻件
《模具制造年第期· ·
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. 毛坯尺寸的选择设在下模;为了改善凹模工作时的受力状况,模具采
对于轿车差速器行星齿轮的精锻,一般采用圆柱用双层组合凹模结构,齿模用预应力圈加强,凹
形毛坯。由于毛坯直径的大小对模具寿命及齿轮纤模通过凹模压圈固紧。
维方向的改善有很大影响,并且考虑到便于毛坯的准模具工作过程为:将加热后的坯料放人齿模中;
确定位和成形,在确定毛坯直径时,在保证一定长径压力机滑块下行,上模先与坯料接触,并压缩坯料继
比的情况下,应使毛坯直径尽量接近小端齿根圆直续下行;在预应力圈的导向作用下,上模下行至与
径。根据这一原则,经体积计算,确定坯料直径为齿模接触并形成闭合型腔,在锻压变形力作用下,金
,坯料长度为。属填满型腔得到所需锻件;变形结束后,上模上行,由
. 精密模锻的变形力顶杆、顶料芯轴把锻件从齿模中顶出,取出锻件完
变形力是模具设计的重要依据,可用它来验算模成一个循环。
具零件尺寸的强度;同时,也是选择压力机吨位的重
要数据。在摩擦压力机上精锻时,变形力可按下式
计算:

.

式中卜变形力,
——系数。不形成纵向毛刺的简单锻件的闭
式