缓冲齿轮精密冷锻工艺及模具(1)deub.docx

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1、缓冲齿轮轮精密冷冷锻工艺艺及模具具摘要：采采用冷挤挤压预成成形中间间坯料，然然后再精精密墩锻锻成形的的方式成成功实施施了摩托托车缓冲冲齿轮的的精密冷冷锻工艺艺。 关关键词：缓冲齿齿轮；冷冷锻 一一、前言言 缓冲冲齿轮是是黄河一一川崎2250摩摩托车上上一关键键零件，其其材料为为20CCrMoo，形状状尺寸如如图1所所示。该该零件为为轴对称称形状，大大端有一一周渐开开线直齿齿，小端端有3个个均布长长齿，齿齿宽5mmm，高高15mmm。用用常规机机械切削削方法加加工时，材材料利用用率低，所所用铣刀刀细而长长、切削削量小且且易折断断，效率率很低，难难以满足足生产要要求。我我们采用用冷挤压压技术成成形

2、该齿齿坯，使使难以加加工的长长齿部分分挤压成成形，达达到图纸纸要求，替替代了普普通的机机加工方方法，在在生产中中得到成成功的应应用。 二、挤压压性能分分析与挤挤压件图图设计 该零件件结构为为轴对称称形状，且且不复杂杂；材料料为200CrMMo，退退火状态态硬度HHB1220-1135，强强度不高高 ，变变形抗力力不大；但大端端处一周周渐开线线齿不适适合挤压压成形，应应留给后后续机加加工完成成以保证证其精度度；所给给缓冲齿齿轮的尺尺寸精度度和表面面粗糙度度要求一一般，冷冷挤零件件的表面面粗糙度度可达RRa=00.8-0.44m，公公差等级级在ITT8-IIT7左左右，故故冷挤压压工艺完完全可满满

3、足该零零件的各各项要求求。按冷冷挤压工工艺要求求和零件件形状所所设计锻锻件如图图2所示示。三、成形形工艺及及参数 该零件件若采用用566mm毛毛坯一次次成形，没没有入模模角，造造成压力力过大，长长齿不能能成形，且且易产生生裂纹。其其原因是是由于长长齿外圆圆处流动动比226.55mm圆圆柱处慢慢很多，易易使长齿齿被拉裂裂。当采采用 45mmm坯料料闭式墩墩挤成形形时，更更易出现现芯部26.5mmm圆柱部部分流出出过快而而3长齿齿流出很很慢，根根本无法法充满的的状态，而而且两者者因流速速差异太太大而产产生撕裂裂现象。 该零件件成熟的的成形工工序可分分为两步步。第11步先用用422mm坯坯料正挤挤出

4、直径径为226.55mm的的圆柱以以及3条条均布长长齿。第第2步再再将坯料料头部由由422mm墩墩粗到58mmm，并并成形32mmm的顶顶端圆台台。 应应当说明明的是当当采用42mmm坯料料正挤成成形时，虽虽然226.55mm的的圆柱部部分的流流出速度度仍然比比3长齿齿部分的的快，但但差异较较小，不不会出现现撕裂现现象，因因此预成成形工艺艺得以顺顺利实施施。 由由挤压件件图可计计算出制制件体积积v=4426222mmm ,当当毛坯直直径为 42mmm时，高高度应为为31mmm。 由于挤挤压件长长度方向向不加约约束，有有一定的的机加工工量，加加之挤出出时266.5mmm端部部流动快快，形成成一个

5、凸凸出的球球面，增增加了材材料的消消耗。调调整后的的毛坯高高度为333mmm。由文文献112233提供供的挤压压力计算算方法可可算出第第1工序序单位挤挤压力为为16661.775 MMPa，总总挤压力力为24413.2kNN。第22工序可可看作闭闭式模锻锻，实验验时在330000kN压压力下可可使锻件件完全成成形。综综合以上上两工序序的压力力情况，我我们选择择在31150kkN油压压机上实实施该工工艺。 四、模模具结构构 生产产中我们们采用通通用反挤挤压模架架，预成成形和终终成形工工序的模模芯结构构简图分分别如图图3、图图4所示示。凸模1与与凸模套套2采用用过盈配配合，靠靠过盈量量以保证证凸模

6、的的固定和和轴向限限位。凸凸模组装装时，先先将凸模模套加热热至3000左右，然然后将凸凸模压入入凸模套套内。组组合凹模模采用典典型的33层预应应力结构构。 图图3为冷冷挤压预预成形模模，其凹凹模设计计为剖分分结构，以以避免裂裂纹的产产生；下下凹模入入口部分分设计 有1220入入模角，长长齿入口口处有RR3的圆圆角，保保证了金金属的顺顺利流动动；成形形后长齿齿厚为44.9mmm。 图4为为冷墩模模，它的的凹模也也为剖分分结构，但但由于零零件要求求而不能能设计入入模角；凹模深深度以刚刚能放下下上工序序成形的的挤压件件为准，33长齿处处对应凹凹模槽比比上序加加宽0.1mmm，为55.Ommm，便便于

7、预成成形件的的对正放放入。 五、工工艺过程程及成形形情况 缓冲齿齿轮所采采用的工工艺流程程如下： 备料料-软化化退火-车毛坯坯-磷化化+皂化化处理-冷挤预预成形-冷墩台台阶面-去应力力回火-入库。 在第11序预成成形后未未进行退退火是因因为正挤挤压时头头部几乎乎未变形形，没产产生加工工硬化，第第2序墩墩粗力也也不大且且没有产产生裂纹纹。 预预成形过过程中发发现凹模模拼合面面处易脱脱开，常常有余料料挤入拼拼合处。克克服这种种情况的的方法是是在凹模模制造过过程中，将将拼合面面处仔细细研磨，保保证上下下凹模的的尖角不不被碰坏坏。 六六、结论论 (11)用冷冷挤压工工艺生产产缓冲齿齿轮锻件件工艺可可靠； (2)材料利利用率高高； (3)两两序压力力均不超超过30000kkN，零零件尺寸寸稳定，表表面光洁洁度高。