一种花键齿轮的冷挤压工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种花键齿轮的冷挤压工艺，具体步骤包括：S1、选取坯料；S2、车内孔；S3、软化退火；S4、冷挤压台阶轴；S5、冷挤压花键；S6、冷挤压直齿轮；S7、热处理。本发明专利技术具有如下优点：对台阶轴、花键以及直齿轮采用分步挤压的方式，保证各个结构冷挤压的成型效果，避免花键以及直齿轮齿形发生扭曲变形。以及直齿轮齿形发生扭曲变形。以及直齿轮齿形发生扭曲变形。

【技术实现步骤摘要】
一种花键齿轮的冷挤压工艺


[0001]本专利技术属于花键齿轮领域，具体涉及一种花键齿轮的冷挤压工艺。

技术介绍

[0002]花键齿轮在汽车、摩托车行业的用量非常大，作为传力构件，其力学性能、微观结构以及尺寸精度要求比较高，传动的铣削加工由于效率低、成本高、性能达不到要求等原因，无法满足华减持了大批量生产的需求，冷挤压工艺对花键类零件来说，是一种具有效率高、尺寸精度高、材料利用率高的少切削工艺，经过冷挤压的花键类零件，内部晶粒得到不同程度的破碎和拉长，晶粒得到细化，从而提高了零件的综合力学性能，冷挤压花键轴与切割加工相比，扭转强度提高了20%。
[0003]然而现有的花键齿轮包括直齿轮部以及多齿花键部，由于花键齿轮具有台阶轴、花键以及直齿轮，目前在对花键齿轮进行冷挤压时，通常采用一体式冷挤压模具，对于模具结构要求较高，而且台阶轴、花键以及直齿轮在挤压过程中受到的成形力不一致，挤出的花键以及直齿轮齿形容易发生扭曲变形。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服以上的不足，提供一种花键齿轮的冷挤压工艺，对台阶轴、花键以及直齿轮采用分步冷挤压的方式，保证各个结构冷挤压的成型效果，避免花键以及直齿轮齿形发生扭曲变形。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种花键齿轮的冷挤压工艺，花键齿轮包括直齿轮部以及多齿花键部，具体步骤包括：S1、选取坯料：选取20CrMn合金钢，对18CrMnTi合金钢进行去毛刺、抛光以及去氧化处理，将合金钢切割形成坯料；S2、车内孔：坯料内部中心进行打孔，使坯料形成环形状结构；S3、软化退火：将坯料加热至720
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800℃，保温1
‑
2h后自然随炉自然冷却，对坯料进行软化退火后，表面涂抹润滑油；S4、冷挤压台阶轴：将坯料放入挤压模具中，冷挤压坯料形成台阶轴，台阶轴的窄部为直齿轮部，台阶轴的宽部为多齿花键部，挤压后进行退火处理，表面涂抹润滑油，得到工件A；S5、冷挤压花键：将步骤S4制得的工件A放入花键冷挤压模具中，将工件A竖向置于花键冷挤压模具的下模中，盖上上模，上模与下模挤压工件A，形成表面具有花键的工件B，在工件B的表面涂抹润滑油；S6、冷挤压直齿轮：将工件B的直齿轮部装入齿轴精整模具，对工件B进行齿部冷挤压，形成工件C；S7、热处理：校正工件C的端面及外圆面，若端面及外圆面不达到预定要求，则进行磨削处理，最后将工件C进行淬火，得到花键齿轮。
[0006]本专利技术的进一步改进在于：步骤S7中，淬火的具体步骤为：将工件C预热150
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200℃，预热1
‑
1.5h后进行加热750
‑
800℃，加热20
‑
30min将工件C放入冷却液中冷却20
‑
30min。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：步骤S4、S5、S6中通过800t液压缸进行挤压。
[0008]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术取消传统一体式挤压的工艺，对台阶轴、花键以及直齿轮采用分步冷挤压的方式，保证各个结构冷挤压的成型效果，避免花键以及直齿轮齿形发生扭曲变形。
[0009]2、对单个台阶轴、花键以及直齿轮进行冷挤压后进行退火处理，保证单次冷挤压后坯料的结构强度以及力学性能，对单次冷挤压并退火后的坯料进行表面涂抹润滑油，使坯料表面形成润滑层，避免冷挤压过程中因摩擦而影响坯料的表面质量以及出现变形裂纹等缺陷。
附图说明
[0010]图1为本专利技术中花键齿轮的加工步骤示意图。
[0011]图中标号：1
‑
直齿轮部、2
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多齿花键部。
具体实施方式
[0012]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0013]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0014]在本专利技术中，除另有明确规定和限定，如有
ꢀ“
连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的基本含义。
[0015]一种花键齿轮的冷挤压工艺，花键齿轮包括直齿轮部1及多齿花键部2，具体步骤包括：S1、选取坯料：选取20CrMn合金钢，对18CrMnTi合金钢进行去毛刺、抛光以及去氧化处理，将合金钢切割形成坯料；S2、车内孔：坯料内部中心进行打孔，使坯料形成环形状结构；S3、软化退火：将坯料加热至720
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800℃，保温1
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2h后自然随炉自然冷却，对坯料进行软化退火后，表面涂抹润滑油；S4、冷挤压台阶轴：将坯料放入挤压模具中，冷挤压坯料形成台阶轴，台阶轴的窄部为直齿轮部，台阶轴的宽部为多齿花键部，挤压后进行退火处理，表面涂抹润滑油，得到工件A；S5、冷挤压花键：将步骤S4制得的工件A放入花键冷挤压模具中，将工件A竖向置于花键冷挤压模具的下模中，盖上上模，上模与下模挤压工件A，形成表面具有花键的工件B，在工件B的表面涂抹润滑油；
S6、冷挤压直齿轮：将工件B的直齿轮部装入齿轴精整模具，对工件B进行齿部冷挤压，形成工件C；S7、热处理：校正工件C的端面及外圆面，若端面及外圆面不达到预定要求，则进行磨削处理，最后将工件C进行淬火，得到花键齿轮。
[0016]本专利技术取消传统一体式挤压的工艺，对台阶轴、花键以及直齿轮采用分步冷挤压的方式，保证各个结构冷挤压的成型效果，避免花键以及直齿轮齿形发生扭曲变形。
[0017]对单个台阶轴、花键以及直齿轮进行冷挤压后进行退火处理，保证单次冷挤压后坯料的结构强度以及力学性能，对单次冷挤压并退火后的坯料进行表面涂抹润滑油，使坯料表面形成润滑层，避免冷挤压过程中因摩擦而影响坯料的表面质量以及出现变形裂纹等缺陷。
[0018]进一步的，步骤S7中，淬火的具体步骤为：将工件C预热150
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200℃，预热1
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1.5h后进行加热750
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800℃，加热20
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30min将工件C放入冷却液中冷却20
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30min。
[0019]进一步的，步骤S4、S5、S6中通过800t液压缸进行挤压。
[0020]本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种花键齿轮的冷挤压工艺，其特征在于：花键齿轮包括直齿轮部（1）以及多齿花键部（2），具体步骤包括：S1、选取坯料：选取20CrMn合金钢，对18CrMnTi合金钢进行去毛刺、抛光以及去氧化处理，将合金钢切割形成坯料；S2、车内孔：坯料内部中心进行打孔，使坯料形成环形状结构；S3、软化退火：将坯料加热至720
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800℃，保温1
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2h后自然随炉自然冷却，对坯料进行软化退火后，表面涂抹润滑油；S4、冷挤压台阶轴：将坯料放入挤压模具中，冷挤压坯料形成台阶轴，台阶轴的窄部为直齿轮部，台阶轴的宽部为多齿花键部，挤压后进行退火处理，表面涂抹润滑油，得到工件A；S5、冷挤压花键：将步骤S4制得的工件A放入花键冷挤压模具中，将工件A竖向置于花键冷挤压模具的下模中，盖上上模，上模与下模挤压工件A，形成表面具...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志进，
申请(专利权)人：南通市中吕齿轮有限公司，
类型：发明
国别省市：