小齿轮件的成形工艺及模具设计

1引言冷挤压技术是一种高精、、低耗的生产工艺技术，是零件成形加工的主要方法之一。而齿轮和花键形状复杂，尺寸精度、表面质量及综合机械性能等要求均很高，而且常温下金属的变形能力低、流动性差，这些原因导致锻造载荷陡增、齿形型腔角隅充填能力锐减，精密齿轮加工厂，模具处于极限加工状态，带来易磨损、弹性变形严重、寿命低等弊病。如果采用流线型的挤压过渡型腔，能改善金属流动的均匀性，降低成形压力，提高齿轮和花键挤压成形的精度。2工艺分析2．1成形工艺设计图1为小齿轮件的零件图，材料为40Cr，零件一端为齿轮，另一端为花键。齿轮参数为：齿数Z=8，模数m=1．5，淮安齿轮，齿形为渐开线，压力角口=20°，齿顶圆直径da=13ram，齿根圆直径df=11 mm，精度等级为IT6～IT7。根据对零件的分析得出小齿轮件的成形工艺方案为：精剪下料一挤压小端一正挤花键-镦粗一反挤齿轮、齿轮孔成形一挤台阶一齿轮部分精整成形，如图2所示。2．2坯料形状和尺寸的确定坯料形状和尺寸对冷挤压件的充填性能和模具寿命影响很大。根据小齿轮件的形状特点，同时为了便于送料以及有利于坯料的定位，故选用圆柱形坯料。毛坯的体积是根据变形前后的体积不变定律计算，经计算确定毛坯直径为12 mm，长度为27mm。2．3坯料的软化处理小齿轮件的材料为40Cr，其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差且有加工硬化存在。加工前要对坯料进行充分的软化处理，降低变形抗力，提高塑性，以满足冷挤压成形工艺。退火处理过程如图3所示。经退火处理后，材料硬度达到150～163HBS。

剃齿工艺与磨齿工艺的对比

剃齿工艺与磨齿工艺的对比一直以来，齿轮生产商把全部精力集中于改善整个齿轮的质量，于是完全依赖齿轮磨削加工。这项加工工艺保证齿轮加工的精度几乎完l美无缺，可惜的是经营费用及投资价值很高。    由于有了的数控剃齿刀磨床(图)，如今我们可以在几十分钟内完成各种修形剃刀的磨削。剃齿机床通过程序控制所有的动作。但对于齿轮热处理后的质量还无法全l面控制，因为淬火会造成齿轮的变形。对没有匀称结构的齿轮会有重大的影响。这样的齿轮在工业、农业各方面应用的车辆及拖拉机的变速装置中都是常见的。 剃齿刀磨床S400G，意大利SAMPUTENSILI生产制造  关于汽车工业的齿轮，尤其是那些用于自动变速器中的行星齿轮。通过将剃齿精度控制在5级并设置剃齿的反变形措施，将其热处理变形降到低，rv减速机齿轮，因而稳定了齿轮的成品尺寸。齿轮精加工主要有两种方法齿轮精加工主要有两种方法：剃齿加工和磨削加工。剃齿在热处理前进行，磨削在热处理之后进行。近几年来，齿轮磨削精度、效率和各种功能已达到了极高的水平。新陶瓷和CBN砂轮的使用对成形磨削和展成磨削都贡献巨大。

苏州奥本马精密机械有限公司于2013年6月在中国苏州注册成立，主要从事中小模数传动机械齿轮，涡轮，蜗杆，伞齿轮，螺旋锥齿轮，轴齿轮，齿轮箱等，零部件生产和研发，服务于汽车制造行业，纺织机械，航空航天，工业零件行业，电子行业，家用电器等领域。

齿轮的直径计算方法

齿顶圆直径=（齿数+2ha*）*模数

分度圆直径=齿数*模数

齿根圆直径=（齿数-2ha*-2*hc*）*模数

对于标准齿轮：ha*=1，hc*=0.25;其他非标准齿轮另取

比如：M4、齿32齿顶圆直径=（32+2*1）*4=136mm

分度圆直径=32*4=128mm

齿根圆直径=（32-2*1-2*0.25） *4=118mm

这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。

模数表示齿轮牙的大小。

齿轮模数=分度圆直径÷齿数

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