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，齿轮，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，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。

齿轮术语

节圆(Pitch Circle):两齿轮连心线上咬合接触点各齿轮上留下轨迹称为节圆.

节径(Pitch Diameter):节圆直径.

有效齿高(Working Depth):一对正齿轮齿冠高和.又称工作齿高.

齿冠高(Addendum):齿顶圆与节圆半径差.

齿隙(Backlash):两齿咬合时，齿面与齿面间隙.

齿顶隙(Clearance):两齿咬合时，螺旋齿轮加工，一齿轮齿顶圆与另一齿轮底间空隙.

节点(Pitch Point):一对齿轮咬合与节圆相切点.

节距(Pitch):相邻两齿间相对应点弧线距离.

法向节距(Normal Pitch):渐开线齿轮沿特定断面同一垂线所测节距.

传动比:相啮合两齿轮的转速之比，齿轮的转速与齿数成反比，一般以n1、n2表示两啮合齿数的转速

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，齿轮零件加工，螺旋锥齿轮，轴齿轮，齿轮箱等，精密齿轮加工，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。

齿轮的材料

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ；塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

齿轮零件加工-齿轮-深圳奥本马精密机械由苏州奥本马精密机械有限公司提供。“中小模数传动机械齿轮,涡轮,蜗杆,螺旋锥齿轮,轴齿轮”选择苏州奥本马精密机械有限公司，公司位于：苏州吴中区胥口镇藏中路355号苏州华鑫盛自动化科技有限公司，多年来，奥本马精密机械坚持为客户提供好的服务，联系人：余顺利。欢迎广大新老客户来电，来函，亲临指导，洽谈业务。奥本马精密机械期待成为您的长期合作伙伴！