本发明属于机械技术领域，涉及一种冷挤压模具，特别是一种冷挤压模具的齿形修正方法。
背景技术：
齿形零件是指齿轮或者具有齿形结构的零件，现有技术中，齿形零件上的齿形结构，通常采用机加工成型，例如，利用铣床加工的仿形法，利用专用机床(滚齿机、插齿机、刨齿机和磨齿机)的范成法等，也有采用冷挤压加工齿形零件。
与机加工的齿形零件相比，通过冷挤压成型加工出的齿形零件，在冷挤压过程中金属在高应力下发生塑性变形，故形成的齿形结构组织致密，金属纤维连续疲劳强度和耐磨性都比机加工出的齿轮要高出许多。特别是冷挤压成型的齿形结构一端封闭，为齿形结构提供了额外的抗弯强度，能够提高齿形零件在频繁冲击和高载荷工况下工作的性能。
例如，中国专利【申请号：201210339134.7；申请公布号cn102825088a】公开的一种齿轮轴冷挤压模具及其挤压工艺，其中，齿轮轴冷挤压模具包括齿轮模，齿轮模的齿数为15，压力角为20°,模数为0.9，公法线长度4.180，变位系数+0.02；齿轮模的上方设置下盖模，下盖模上设置上模座，上模座内自上而下依次安装垫板以及方榫模，且方榫模与下盖模之间设置压管模。齿轮轴冷挤压工艺，包括以下步骤：1)热镦坯料：将原材料的一端头部镦粗；2)外形尺寸加工：采用粗车或粗磨提高工件表面粗糙度，以满足模具挤齿的要求；3)表面润滑：工件表面附着一层润滑膜，让工件与模具接触顺畅，同时延长模具使用寿命；4)挤齿：利用模具将头部的齿轮及中部的方榫一次挤压成型。
但齿形零件的冷挤压成型过程中，模具会受到挤压力导致成型过程中发生弹性变形，并且由于挤压过程中模具中曲率大的部分磨损率大于曲率小的部分，导致随着模具使用时间的增加，加工出的齿形结构也会发生偏差。受到模具弹性变形、磨损和热处理的影响，导致冷挤压成型加工出的齿形结构与设计要求存在一定的形状偏差，并且长时间使用后加工出的齿形结构进一步产生形状偏差，导致加工出的产品品质不稳定。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种冷挤压模具的齿形修正方法，本发明解决的技术问题是如何提高冷挤压成型加工的零件中齿形结构的加工精度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种冷挤压模具的齿形修正方法，冷挤压模具包括具有齿形凹腔的凹模，其特征在于，所述齿形修正方法具体步骤如下：
步骤a、根据设计要求，列出理论齿形的参数；
步骤b、对理论齿形的参数进行修正得到实际加工齿形的参数；
步骤b-1、理论齿形的压力角修正，当理论齿形的模数小于或等于2时，理论齿形的压力角+0.3°～+0.48°；当理论齿形的模数大于2且小于等于3.5时，理论齿形的压力角+0.45°～+0.58°。
步骤b-2、对理论齿形的形状进行修正：齿顶圆直径修正+0.015mm～+0.02mm，齿根圆直径修正+0.005mm～+0.008mm；
步骤b-3、绘制实际加工齿形；
步骤c、对凹模的材料进行预处理；
步骤d、根据实际加工齿形进行编程并输入慢走丝线切割设备，对经过预处理的材料进行加工得到具有齿形凹腔的凹模。
通过采用冷挤压模具加工齿形结构，冷挤压模具采用高速钢材料可使齿形制造精度达到(din)6级，在批量生产条件下，齿形制造精度通常在(din)7级～8级。
本冷挤压模具的齿形修正方法通过对理论齿形的压力角和形状进行修正，使得加工出的零件上的齿形结构在受到模具在挤压过程中的弹性变形、长期使用后的磨损以及零件热处理的影响下达到更高的加工精度，使得齿形制造精度达到(din)7级～7.5级的水平。并且，通过对齿形的修正，使得凹模内齿形凹腔的齿形曲率更为平滑，避免曲率大的部分磨损速率大于曲率小的部分造成模具使用一段时间后精度下降，影响冷挤压模具的使用寿命。
在上述的冷挤压模具的齿形修正方法中，所述凹模的材料为ld钢，所述步骤c具体为：步骤c-1、锻打；步骤c-2、退火840～860℃，保温2～3小时；步骤c-3、机械加工；步骤c-4、热处理温度为1100～1180℃中选择，淬火加热系数为20～35；步骤c-5、冷却介质为油回火温度一般选择在530～570℃；步骤c-6、回火次数为2～3次，每次回火时间为1～2小时，回火硬度为56～62hrc。通过对ld钢进行热处理，提高了凹模的硬度，减少在冷挤压成型中发生弹性变形导致加工出的齿形结构出现的误差。
在上述的冷挤压模具的齿形修正方法中，所述步骤b中，所述压力角采用标准压力角20°。在标准压力角的基础上对压力角进行修正，在保证齿形结构强度和传动性能的前提下，优化齿轮结构的齿形，使冷挤压成型得到的齿轮结构的齿形精度更高，产品一致性更好。
在上述的冷挤压模具的齿形修正方法中，所述步骤c可以在步骤a之前或者在步骤b之前。
与现有技术相比，本冷挤压模具的齿形修正方法通过对需要冷挤压成型的齿形结构的理论齿形进行优化，对理论齿形的压力角和形状进行修正，从而减少冷挤压模具的变形、磨损和零件热处理对齿形的影响，提高了冷挤压成型的齿形结构的加工精度。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
冷挤压模具包括具有齿形凹腔的凹模，冷挤压成型过程中，材料进入凹模的齿形凹腔内并在凸模挤压力的作用下发生塑性变形，从而在齿形凹腔内形成齿形结构。为了克服带有齿形结构的零件在冷挤压成型过程中模具的弹性变形、长期使用后的磨损以及零件热处理对加工精度的影响，对冷挤压模具的齿形凹腔内的齿形进行修正。
本冷挤压模具的齿形修正方法，具体步骤如下：
步骤a、根据设计要求，列出理论齿形的参数；
步骤b、对理论齿形的参数进行修正得到实际加工齿形的参数；
步骤b-1、理论齿形的压力角修正，当理论齿形的模数小于或等于2时，理论齿形的压力角+0.3°～+0.48°；当理论齿形的模数大于2且小于等于3.5时，理论齿形的压力角+0.45°～+0.58°；
步骤b-2、对理论齿形的形状进行修正：齿顶圆直径修正+0.015mm～+0.02mm，齿根圆直径修正+0.005mm～+0.008mm；
步骤b-3、绘制实际加工齿形；
步骤c、对凹模的材料进行预处理；
本实施例中，凹模的材料为ld钢，所述步骤c具体为：
步骤c-1、锻打；
步骤c-2、退火840～860℃，保温2～3小时；
步骤c-3、机械加工；
步骤c-4、热处理温度为1100～1180℃中选择，淬火加热系数为20～35；
步骤c-5、冷却介质为油回火温度一般选择在530～570℃；
步骤c-6、回火次数为2～3次，每次回火时间为1～2小时，回火硬度为56～62hrc。
在具体的生产制造过程中，步骤c可以在步骤a之前或者在步骤b之前。
步骤d、根据实际加工齿形进行编程并输入慢走丝线切割设备，对经过预处理的材料进行加工得到具有齿形凹腔的凹模。
步骤d中，慢走丝线切割设备可以选用日本三菱fa20s慢走丝线切割机，将实际加工齿形输入慢走丝线切割设备。
本冷挤压模具的齿形修正方法通过对理论齿形的压力角和形状进行修正，克服模具在挤压过程中的弹性变形、长期使用后的磨损以及零件热处理的影响。使得采用冷挤压成型得到的零件上的齿形结构的制造精度达到(din)7级～7.5级的水平，提高了零部件的强度和传动性能。并且，通过对齿形的修正，使得凹模内齿形凹腔的齿形曲率更为平滑，避免曲率大的部分磨损速率大于曲率小的部分造成模具精度下降，影响冷挤压模具的使用寿命。
实施例二：
以模数m＝0.5的标准齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模压力角修正参数为δα＝0.3°，齿顶圆直径修正值δda＝0.015mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.005mm。
实施例三：
以模数m＝2的标准齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模的压力角修正参数为δα＝0.48°，齿顶圆直径修正值δda＝0.016mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.006mm。
实施例四：
以模数m＝2.1的标准齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模的压力角修正参数为δα＝0.45°，齿顶圆直径修正值δda＝0.016mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.006mm。
实施例五：
以模数m＝2.54的标准齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模的压力角修正参数为δα＝0.5°，齿顶圆直径修正值δda＝0.018mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.007mm。
实施例六：
以模数m＝3的启动齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模的压力角修正参数为δα＝0.53°，齿顶圆直径修正值δda＝0.018mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.007mm。
实施例七：
以模数m＝3.5的启动齿轮为例，冷挤压模具凹模齿形凹模的压力角修正参数为δα＝0.59°，齿顶圆直径修正值δda＝0.02mm，齿根圆直径修正值δdf＝0.008mm。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。