一种齿轮限形压力淬火模具的制作方法

本技术属于热处理模具，具体涉及一种齿轮限形压力淬火模具。

背景技术：

1、螺旋伞齿轮是特种车辆传动系统的关键零部件之一，作为传动部件使用在车辆的变速箱、分动箱和水上传动系统中，其传动扭矩大，转速高，因此对齿轮的精度要求非常高。螺旋伞齿轮通常采用渗碳淬火方式提高其表面硬度，但渗碳淬火变形大，在采用自由淬火进行热处理时，会导致变形大且无规律，为后续加工增加难度。目前只能通过增大预留加工量的方式，保证齿轮精度，该方式生产成本高，产品精度一致性也无法得到保证。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本实用新型提出一种配合淬火压床使用的齿轮限形压力淬火模具，以解决对齿轮进行限形控制，减少预留加工量，降低成本，保证产品质量一致性的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种齿轮限形压力淬火模具，该限形压力淬火模具包括底模、外压环、内压环、推杆、扩张器、锥体、扩张器弹簧、连接螺钉、模具弹簧和定位销；其中，

5、外压环和内压环的外周分别设置有定位销，外压环和内压环分别通过定位销与淬火压床的外模和内模上的定位螺纹孔相连；外压环与齿轮齿面的接触部位设计为弧面；内压环用于压紧齿轮端面，内压环的斜面部分布设有泄油孔；推杆与淬火压床的压头同轴安装；

6、底模置于工作台面上，底模的中心位置加工有台阶孔，台阶孔的底面上加工有同轴的螺纹孔；连接螺钉由底模的上部插入台阶孔并旋入螺纹孔，与底模固定连接，作为锥体竖直移动的导向柱；锥体包括位于下部的空心圆柱和位于上部的空心倒圆锥体，圆柱和倒圆锥体的空心部分贯通，锥体通过空心部分套设在连接螺钉上，并且空心圆柱部分插入底模的台阶孔；

7、模具弹簧套设在连接螺钉上，模具弹簧的上下两端分别与锥体的圆柱底面和底模的台阶孔底面顶紧；

8、扩张器由多个相同的扩张块通过设置在外侧的扩张器弹簧压紧合围而成；扩张块围成的内孔表面具有与锥体的倒圆锥体外表面相同的斜面；

9、在推杆向下对锥体的倒圆锥体顶面施压时，锥体的圆柱沿连接螺钉在底模的台阶孔内向下运动，扩张器的内孔表面因与锥体的倒圆锥体外表面产生相对运动，产生径向扩张，撑紧齿轮内孔接触面。

10、进一步地，内压环与齿轮端面的接触面积不少于90％。

11、进一步地，模具弹簧选用横截面为方形线材的弹簧。

12、进一步地，扩张块围成的内孔表面与锥体的倒圆锥体外表面的角度为40°-45°。

13、进一步地，每个扩张块外侧设有半圆形凹槽。

14、进一步地，推杆、锥体和扩张器均选用30crmnti制成，并进行渗碳处理。

15、进一步地，渗碳层深度为1.0-1.3mm。

16、(三)有益效果

17、本实用新型提出一种齿轮限形压力淬火模具，包括底模、外压环、内压环、推杆、扩张器、锥体、扩张器弹簧、连接螺钉、模具弹簧和定位销。本模具配合淬火压床使用，在齿轮淬火冷却过程，利用模具对齿轮的内孔、端面等进行多方向限形控制，有效控制齿轮渗碳淬火变形，可减少预留加工量，降低生产成本，保证产品质量一致性。本模具易于操作，安装拆卸方便，对齿轮的热处理变形控制，能够推广应用于盘式齿轮结构模具设计制造。

技术特征：

1.一种齿轮限形压力淬火模具，其特征在于，所述限形压力淬火模具包括底模、外压环、内压环、推杆、扩张器、锥体、扩张器弹簧、连接螺钉、模具弹簧和定位销；其中，

2.如权利要求1所述的限形压力淬火模具，其特征在于，所述内压环与齿轮端面的接触面积不少于90％。

3.如权利要求1所述的限形压力淬火模具，其特征在于，所述模具弹簧选用横截面为方形线材的弹簧。

4.如权利要求1所述的限形压力淬火模具，其特征在于，所述扩张块围成的内孔表面与锥体的倒圆锥体外表面的角度为40°-45°。

5.如权利要求1所述的限形压力淬火模具，其特征在于，每个扩张块外侧设有半圆形凹槽。

6.如权利要求1所述的限形压力淬火模具，其特征在于，所述推杆、锥体和扩张器均选用30crmnti制成，并进行渗碳处理。

7.如权利要求6所述的限形压力淬火模具，其特征在于，渗碳层深度为1.0-1.3mm。

技术总结
本技术提出一种齿轮限形压力淬火模具，包括底模、外压环、内压环、推杆、扩张器、锥体、扩张器弹簧、连接螺钉、模具弹簧和定位销。本模具配合淬火压床使用，在齿轮淬火冷却过程，利用模具对齿轮的内孔、端面等进行多方向限形控制，有效控制齿轮渗碳淬火变形，可减少预留加工量，降低生产成本，保证产品质量一致性。本模具易于操作，安装拆卸方便，对齿轮的热处理变形控制，能够推广应用于盘式齿轮结构模具设计制造。

技术研发人员：邬晓颖,陈利华,李永梅,任雁,赵慧,王延春,闫晓红,王思涛,孔晓华,王攀利,翟新晁,赵元春,张春梅
受保护的技术使用者：北京北方车辆集团有限公司
技术研发日：20221121
技术公布日：2024/1/12