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      小齒輪件的成形工藝及模具設計

      發布時間:2019-10-13 21:12:07    作者:北京博瑞傳動公司    來源:www.zgfdmh.com
      小齒輪件的成形工藝及模具設計
      針對小齒輪件(既有齒輪又有花鍵的小齒輪件)的花鍵和齒輪成形問題進行工藝分析。為了節約成本和使成形順利進行,采用冷擠壓工藝方案,并進行花鍵正擠和齒輪反擠的擠壓組合模具設計。研究表明,小齒輪件采用冷擠壓工藝方案是可行的,模具設計合理,可以獲得準確的花鍵、齒輪齒形和較好的表面質量,節約材料,縮短輔助時間,降低生產成本。
      1引言
      冷擠壓技術是一種高精、高效、優質低耗的先進生產工藝技術,是零件成形加工的主要方法之一。而齒輪和花鍵形狀復雜,尺寸精度、表面質量及綜合機械性能等要求均很高,而且常溫下金屬的變形能力低、流動性差,這些原因導致鍛造載荷陡增、齒形型腔角隅充填能力銳減,模具處于極限加工狀態,帶來易磨損、彈性變形嚴重、壽命低等弊病。如果采用流線型的擠壓過渡型腔,能改善金屬流動的均勻性,降低成形壓力,提高齒輪和花鍵擠壓成形的精度。
      2工藝分析
      2.1成形工藝設計
      圖1為小齒輪件的零件圖,材料為40Cr,零件一端為齒輪,另一端為花鍵。齒輪參數為:齒數Z=8,模數m=1.5,齒形為漸開線,壓力角口=20°,齒頂圓直徑da=13ram,齒根圓直徑df=11 mm,精度等級為IT6~IT7。
      根據對零件的分析得出小齒輪件的成形工藝方案為:精剪下料一擠壓小端一正擠花鍵-鐓粗一反擠齒輪、齒輪孔成形一擠臺階一齒輪部分精整成形,如圖2所示。
      2.2坯料形狀和尺寸的確定
      坯料形狀和尺寸對冷擠壓件的充填性能和模具壽命影響很大。根據小齒輪件的形狀特點,同時為了便于送料以及有利于坯料的定位,故選用圓柱形坯料。毛坯的體積是根據變形前后的體積不變定律計算,經計算確定毛坯直徑為12 mm,長度為27mm。
      2.3坯料的軟化處理
      小齒輪件的材料為40Cr,其供應狀態強度高、變形抗力大、塑性較差且有加工硬化存在。加工前要對坯料進行充分的軟化處理,降低變形抗力,提高塑性,以滿足冷擠壓成形工藝。退火處理過程如圖3所示。經退火處理后,材料硬度達到150~163HBS。
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