【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于齿轮生产，尤其是一种齿轮高温生产方法。
技术介绍
1、齿轮生产工艺主要有两种，一种是机加工，另一种是挤压成形，现有的挤压成形又分为高温锻造和冷挤压，其中，冷挤压精度高，但在常温下进行，由于常温下材料塑性较差，变形阻力大，只适用于尺寸较小的齿轮。现有的高温锻造工艺包括坯料预成型、冲孔、终锻、热处理等过程。在锻造过程中，需要先将坯料加热至终锻温度，然后转移到终锻模具中并进行锻造，在这个过程中，锻件会散热，导致温度会逐渐降低，当锻件的温度降低至低于工艺要求的终锻温度时，会导致锻件塑性降低,变形抗力增加,可锻性变差,还会产生加工硬化,甚至发生开裂。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种齿轮高温生产方法，可以防止齿轮坯料在锻造过程中温度降低至低于终锻温度而影响齿轮质量。
2、为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：齿轮高温生产方法，包括以下步骤：
3、s1、以40crni棒料为原材料，下料得到毛坯；
4、s2、对毛坯进行冲孔；
5、s3、将冲孔后的毛坯放入预成形模具的预成形模芯，所述预成形模芯包括第一底座，所述第一底座的上表面设置有第一定位柱和第一成形套，所述第一定位柱和第一成形套同轴，所述第一底座和第一成形套内部均设置有第一空腔，所述第一空腔内设置有相变温度为1100℃至1150℃的固液相变材料；毛坯放入第一成形套后，第一定位柱伸入毛坯的内孔；
6、将预成形模芯连同毛坯同时加热至850℃至90
7、s4、对中间坯进行调质处理；
8、s5、将中间坯放在终锻模具的终锻模芯内，所述终锻模芯包括第二底座，所述第二底座的上表面设置有第二定位柱和第二成形套，所述第二定位柱和第二成形套同轴，所述第二底座和第二成形套内部均设置有第二空腔，所述第二空腔内设置有相变温度为850℃至900℃的固液相变材料；中间坯放入第二成形套后，第二定位柱伸入中间坯的内孔；
9、将终锻模芯连同中间坯同时加热至1150℃至1180℃，然后采用终锻模具对中间坯进行终锻，得到齿轮；
10、s6、对齿轮内孔进行精加工。
11、进一步地，所述第一成形套和第二成形套的外壁设置有保温层。
12、进一步地，步骤s3中，预成形的同时将下一个冲孔后的毛坯加热至1150℃至1180℃，预成形完成后，将中间坯取出，然后立即将下一个毛坯放入预成形模芯并继续预成形；待预成形模芯内部的固液相变材料全部转换为固态时，再将预成形模芯和毛坯同时加热至1150℃至1180℃；
13、步骤s5中，终锻的同时将下一个调质后的中间坯加热至1150℃至1180℃，终锻完成后，将齿轮取出，然后立即将下一个中间坯放入终锻模芯并继续终锻；待终锻模芯内部的固液相变材料全部转换为固态时，再将终锻模芯和中间坯同时加热至1150℃至1180℃。
14、进一步地，所述预成形模具包括第一支座，所述第一支座的上表面设置有第一圆形凹槽，所述预成形模芯的底部位于第一圆形凹槽内；所述预成形模芯的上方设置有第一凸模，所述第一凸模连接有第一压力机构，所述第一凸模的下表面设置有与第一定位柱适配的第一盲孔。
15、进一步地，所述终锻模具包括第二支座，所述第二支座的上表面设置有第二圆形凹槽，所述终锻模芯的底部位于第二圆形凹槽内；所述终锻模芯的上方设置有第二凸模，所述第二凸模连接有第二压力机构；所述第二成形套的内壁设置有多个轴向贯穿第二成形套的成形槽，所述第二凸模的外壁设置有多个轴向延伸的导向凸台，所述导向凸台与成形槽一一对应；所述第二凸模的下表面设置有与第二定位柱适配的第二盲孔。
16、进一步地，所述第二凸模的顶部侧壁设置有定位环，所述第二凸模的外壁套设有滑套，所述滑套通过弹簧与定位环相连，所述滑套的下表面设置有第一密封斜面，所述第一密封斜面上覆盖有密封垫；所述第二成形套的上表面设置有第二密封斜面，所述第一密封斜面和第二密封斜面相互平行。
17、进一步地，所述第二底座设置有第一中心通孔，所述第一中心通孔内设置有与第一中心通孔滑动配合的第一顶出块，所述第二定位柱设置在第一顶出块的上表面，所述第一顶出块的直径大于第二定位柱的直径；所述第一顶出块的下表面连接有第一脱模液压缸。
18、进一步地，所述第一底座设置有第二中心通孔，所述第二中心通孔内设置有与第二中心通孔滑动配合的第二顶出块，所述第一定位柱设置在第二顶出块的上表面，所述第二顶出块的直径大于第一定位柱的直径；所述第二顶出块的下表面连接有第二脱模液压缸。
19、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过预成形和终锻两次锻造成形，减小了每次锻造过程中坯料的变形量，防止变形量过大而导致晶粒粗大、塑性和韧性降低，甚至在齿轮内部出现裂纹等缺陷，保证了齿轮的质量。此外，预成形之后对中间坯进行调质处理，可以改善中间坯的塑性和韧性，消除预成形可能带来的坯料内部冷硬化问题，提高锻件质量。
20、2、本专利技术中，在预成形模芯和终锻模芯内部均设置相变材料，相变材料的特性在于，在相变过程中，相变材料的温度保持不变。在锻造的过程中，预成形模芯、终锻模芯和坯料的温度逐渐降低，当预成形模芯、终锻模芯和坯料的温度降低至相变材料的相变温度时，相变材料开始相变并释放热量，在相变完成之前，相变材料的温度稳定处于相变温度，相变释放的热量可以传递至锻件，可以使得预成形模芯和终锻模芯内部的锻件也处于相变温度，而不会继续降温，相变材料的相变温度略高于或等于终锻温度，即可避免锻件的实际温度低于工艺要求的终锻温度，进而保证锻造质量。
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1.齿轮高温生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述第一成形套(120)和第二成形套(220)的外壁设置有保温层(130)。
3.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，步骤S3中，预成形的同时将下一个冲孔后的毛坯加热至1150℃至1180℃，预成形完成后，将中间坯取出，然后立即将下一个毛坯放入预成形模芯并继续预成形；待预成形模芯内部的固液相变材料全部转换为固态时，再将预成形模芯和毛坯同时加热至1150℃至1180℃；
4.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述预成形模具包括第一支座(150)，所述第一支座(150)的上表面设置有第一圆形凹槽，所述预成形模芯的底部位于第一圆形凹槽内；所述预成形模芯的上方设置有第一凸模(160)，所述第一凸模(160)连接有第一压力机构(170)，所述第一凸模(160)的下表面设置有与第一定位柱(110)适配的第一盲孔(180)。
5.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述终锻模具包括第二支座(230)，所述第二
6.如权利要求5所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述第二凸模(240)的顶部侧壁设置有定位环(241)，所述第二凸模(240)的外壁套设有滑套(242)，所述滑套(242)通过弹簧(243)与定位环(241)相连，所述滑套(242)的下表面设置有第一密封斜面，所述第一密封斜面上覆盖有密封垫(244)；所述第二成形套(220)的上表面设置有第二密封斜面(221)，所述第一密封斜面和第二密封斜面(221)相互平行。
7.如权利要求5所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述第二底座(200)设置有第一中心通孔，所述第一中心通孔内设置有与第一中心通孔滑动配合的第一顶出块(201)，所述第二定位柱(210)设置在第一顶出块(201)的上表面，所述第一顶出块(201)的直径大于第二定位柱(210)的直径；所述第一顶出块(201)的下表面连接有第一脱模液压缸(202)。
8.如权利要求4所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述第一底座(100)设置有第二中心通孔，所述第二中心通孔内设置有与第二中心通孔滑动配合的第二顶出块(101)，所述第一定位柱(110)设置在第二顶出块(101)的上表面，所述第二顶出块(101)的直径大于第一定位柱(110)的直径；所述第二顶出块(101)的下表面连接有第二脱模液压缸(102)。
...【技术特征摘要】
1.齿轮高温生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述第一成形套(120)和第二成形套(220)的外壁设置有保温层(130)。
3.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，步骤s3中，预成形的同时将下一个冲孔后的毛坯加热至1150℃至1180℃，预成形完成后，将中间坯取出，然后立即将下一个毛坯放入预成形模芯并继续预成形；待预成形模芯内部的固液相变材料全部转换为固态时，再将预成形模芯和毛坯同时加热至1150℃至1180℃；
4.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述预成形模具包括第一支座(150)，所述第一支座(150)的上表面设置有第一圆形凹槽，所述预成形模芯的底部位于第一圆形凹槽内；所述预成形模芯的上方设置有第一凸模(160)，所述第一凸模(160)连接有第一压力机构(170)，所述第一凸模(160)的下表面设置有与第一定位柱(110)适配的第一盲孔(180)。
5.如权利要求1所述的齿轮高温生产方法，其特征在于，所述终锻模具包括第二支座(230)，所述第二支座(230)的上表面设置有第二圆形凹槽，所述终锻模芯的底部位于第二圆形凹槽内；所述终锻模芯的上方设置有第二凸模(240)，所述第二凸模(240)连接有第二压力机构(250)；所述第二成形套(220)的内壁设置有多个轴向贯穿第二成形套(220)的成形槽(260)，所述第二凸模(240)的外壁设置有多个轴向延伸的导向...
【专利技术属性】
技术研发人员：余光祥，张基敏，
申请(专利权)人：重庆意彤机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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