专利名称：前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于重型汽车轴间差速器的前锥齿轮的制作工艺，特别是前锥齿轮锥齿与结合齿的复合锻造工艺。
背景技术：
前锥齿轮是重型汽车轴间差速器的重要部件。该齿轮的特征是由三段齿形共体前段为锥形齿，中段为圆柱斜齿，后段为矩形结合齿。在重型汽车传动系中，前锥齿轮是将变速箱的输出功经十字轴和轴间差速器传递给中驱动桥的重要部件。矩形结合齿断开与接通来自变速箱的动力；锥齿与行星齿轮组成减速装置，传递和扩大输出扭矩；圆柱斜齿轮传递输出扭矩到中驱动桥并驱动车轮。重型汽车需要传递和输出的扭矩很大，对前锥齿轮的强度和耐力要求很高，此外同轴三段齿形的同轴度对汽车的噪声有重要的影响。
现有的重型汽车的轴间差速器前锥齿轮来自国外进口和极少量的国内生产。传统制作方法是采用切削加工工艺，即采用锻造锻出一个初形毛坯，后采用锥齿轮加工机床、圆柱齿轮加工机床、精密铣床等切削加工设备分别将锥齿、斜齿和矩形齿加工出来。这种前锥齿轮由于采用切削方式，使金属流线被切断而使强度降低，寿命减少；在锥齿加工时必需先加工一个让刀环，然后才能进行滚齿和剃齿加工，这样锥齿就成为悬臂结构，强度下降；锥齿、结合齿和圆柱齿都是分开加工，同轴度很差；切削加工的工艺流程长，工序多，工时成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服传统的用于前锥齿轮加工的切削工艺的不足之处，提供一种能提高前锥齿轮的强度、精度，延长使用寿命，增强工作可靠性，并且加工成本低的前锥齿轮锥齿与结合齿的复合锻造工艺。
本发明的技术方案是前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺包括预制坯、锥齿与结合齿成形、退火、冷精整等加工工艺，改进之处是所述成形工艺是在冷挤压机上采用组合模具对锥齿和结合齿一次性精密锻造成形。
进一步讲，所述一次性锻造成形是先通过组合模上模的运动将锥齿进行正向锻造成形，再保持正向施压不变，通过下模模块的反向挤压，将结合齿挤压成形；下模模块的反向挤压通过挤压油缸实现。
采用以上技术方案，由于锻造完成二段齿形的成形，取代了切削加工，使齿形金属流线完整，提高了齿的强度和综合机械性能，增加了传递扭矩的能力，提高了齿轮的承载能力；取消让刀环，消除了锥齿轮强度的薄弱环节，延长使用寿命，增强工作可靠性；一次完成前后二段齿形的锻造成形，使前后段齿形的同轴精度有很大提高，减小了传动噪声和震动；精密锻造工序流程较切削加工大为缩短，减小了工时消耗和机床、人工消耗，使成本降低；制造过程，质量容易控制，生产组织简单，易于大批量生产；该方案克服了传统切削加工的不足，效果显著。
具体实施例方式
按照常规方法进行下料→感应加热→预制坯，然后经润滑加热后在冷挤压机上采用组合模具对锥齿和矩形结合齿一次性精密锻造成形。成形过程中，先通过组合模上模的运动将锥齿正向锻造成形，再保持正向施压不变，通过挤压油缸驱使下模模块的反向挤压，将矩形结合齿挤压成形。锥齿和结合齿成形后，再对半成品进行无氧化退火，磷化皂化处理，并对锥齿齿形进行冷精整。前锥齿轮上圆柱斜齿的加工仍采用机加工方式完成。
权利要求
1.一种前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺，包括预制坯、锥齿与结合齿成形、退火、冷精整等加工工艺，其特征是所述成形工艺是在冷挤压机上采用组合模具对锥齿和结合齿一次性精密锻造成形。
2.按权利要求1所述的前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺，其特征是所述一次性锻造成形是先通过组合模上模的运动将锥齿进行正向锻造成形，再保持正向施压不变，通过下模模块的反向挤压，将结合齿挤压成形。
3.按权利要求2所述的前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺，其特征是下模模块的反向挤压通过挤压油缸实现。
全文摘要
一种前锥齿轮锥齿与结合齿复合锻造工艺，其锥齿和矩形结合齿在冷挤压机上采用组合模具一次性精密锻造成形，圆柱斜齿仍采用机加工方式完成。采用本发明的方法，工序流程短，成本低，制造过程和产品质量容易控制，便于大批量生产；制作的前锥齿轮强度和综合机械性能好，前后段齿形同轴精度高，用于重型汽车轴间差速器，能提高承载能力，延长使用寿命，增强工作可靠性，减小传动噪声和震动，有显著的效果。
文档编号B21K1/30GK1562520SQ200410014340
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者王欣林, 仲树阳, 葛小明, 赵祝国 申请人:江苏飞船股份有限公司