專利名稱：前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于重型汽車軸間差速器的前錐齒輪的制作工藝，特別是前錐齒輪錐齒與結合齒的復合鍛造工藝。
背景技術：
前錐齒輪是重型汽車軸間差速器的重要部件。該齒輪的特征是由三段齒形共體前段為錐形齒，中段為圓柱斜齒，后段為矩形結合齒。在重型汽車傳動系中，前錐齒輪是將變速箱的輸出功經十字軸和軸間差速器傳遞給中驅動橋的重要部件。矩形結合齒斷開與接通來自變速箱的動力；錐齒與行星齒輪組成減速裝置，傳遞和擴大輸出扭矩；圓柱斜齒輪傳遞輸出扭矩到中驅動橋并驅動車輪。重型汽車需要傳遞和輸出的扭矩很大，對前錐齒輪的強度和耐力要求很高，此外同軸三段齒形的同軸度對汽車的噪聲有重要的影響。
現有的重型汽車的軸間差速器前錐齒輪來自國外進口和極少量的國內生產。傳統制作方法是采用切削加工工藝，即采用鍛造鍛出一個初形毛坯，后采用錐齒輪加工機床、圓柱齒輪加工機床、精密銑床等切削加工設備分別將錐齒、斜齒和矩形齒加工出來。這種前錐齒輪由于采用切削方式，使金屬流線被切斷而使強度降低，壽命減少；在錐齒加工時必需先加工一個讓刀環，然后才能進行滾齒和剃齒加工，這樣錐齒就成為懸臂結構，強度下降；錐齒、結合齒和圓柱齒都是分開加工，同軸度很差；切削加工的工藝流程長，工序多，工時成本高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服傳統的用于前錐齒輪加工的切削工藝的不足之處，提供一種能提高前錐齒輪的強度、精度，延長使用壽命，增強工作可靠性，并且加工成本低的前錐齒輪錐齒與結合齒的復合鍛造工藝。
本發明的技術方案是前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝包括預制坯、錐齒與結合齒成形、退火、冷精整等加工工藝，改進之處是所述成形工藝是在冷擠壓機上采用組合模具對錐齒和結合齒一次性精密鍛造成形。
進一步講，所述一次性鍛造成形是先通過組合模上模的運動將錐齒進行正向鍛造成形，再保持正向施壓不變，通過下模模塊的反向擠壓，將結合齒擠壓成形；下模模塊的反向擠壓通過擠壓油缸實現。
采用以上技術方案，由于鍛造完成二段齒形的成形，取代了切削加工，使齒形金屬流線完整，提高了齒的強度和綜合機械性能，增加了傳遞扭矩的能力，提高了齒輪的承載能力；取消讓刀環，消除了錐齒輪強度的薄弱環節，延長使用壽命，增強工作可靠性；一次完成前后二段齒形的鍛造成形，使前后段齒形的同軸精度有很大提高，減小了傳動噪聲和震動；精密鍛造工序流程較切削加工大為縮短，減小了工時消耗和機床、人工消耗，使成本降低；制造過程，質量容易控制，生產組織簡單，易于大批量生產；該方案克服了傳統切削加工的不足，效果顯著。
具體實施例方式
按照常規方法進行下料→感應加熱→預制坯，然后經潤滑加熱后在冷擠壓機上采用組合模具對錐齒和矩形結合齒一次性精密鍛造成形。成形過程中，先通過組合模上模的運動將錐齒正向鍛造成形，再保持正向施壓不變，通過擠壓油缸驅使下模模塊的反向擠壓，將矩形結合齒擠壓成形。錐齒和結合齒成形后，再對半成品進行無氧化退火，磷化皂化處理，并對錐齒齒形進行冷精整。前錐齒輪上圓柱斜齒的加工仍采用機加工方式完成。
權利要求
1.一種前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝，包括預制坯、錐齒與結合齒成形、退火、冷精整等加工工藝，其特征是所述成形工藝是在冷擠壓機上采用組合模具對錐齒和結合齒一次性精密鍛造成形。
2.按權利要求1所述的前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝，其特征是所述一次性鍛造成形是先通過組合模上模的運動將錐齒進行正向鍛造成形，再保持正向施壓不變，通過下模模塊的反向擠壓，將結合齒擠壓成形。
3.按權利要求2所述的前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝，其特征是下模模塊的反向擠壓通過擠壓油缸實現。
全文摘要
一種前錐齒輪錐齒與結合齒復合鍛造工藝，其錐齒和矩形結合齒在冷擠壓機上采用組合模具一次性精密鍛造成形，圓柱斜齒仍采用機加工方式完成。采用本發明的方法，工序流程短，成本低，制造過程和產品質量容易控制，便于大批量生產；制作的前錐齒輪強度和綜合機械性能好，前后段齒形同軸精度高，用于重型汽車軸間差速器，能提高承載能力，延長使用壽命，增強工作可靠性，減小傳動噪聲和震動，有顯著的效果。
文檔編號B21K1/30GK1562520SQ200410014340
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者王欣林, 仲樹陽, 葛小明, 趙祝國 申請人:江蘇飛船股份有限公司