超越离合器内滚道曲面的加工方法及成形模具技术

本发明专利技术公开了一种超越离合器内滚道曲面加工方法及成形模具。所述加工方法包括：步骤01：下料制坯；步骤02：对制成的坯料进行退火；步骤03：对坯料进行抛丸与磷皂化处理；步骤04：对坯料进行镦粗；步骤05：对坯料钻镗工艺孔；和步骤06：将坯料放置在成形模具的凹模中并通过凸模反向挤压，以通过一次塑性成形形成超越离合器的内滚道曲面。采用本发明专利技术的方法可以获得短工艺路线、高生产效率和高强度，并且获得的产品精度高且精度一致性好，从而延长了超越离合器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
超越离合器内滚道曲面的加工方法及成形模具
本专利技术涉及基本上无切削的金属机械加工及金属冲压领域，更具体地，涉及超越离合器内滚道曲面的精密冷锻成形技术。
技术介绍
超越离合器是机械传动的基础件之一,用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。超越离合器是利用主、从动部件的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的一种离合器，用途广泛。目前，超越离合器内滚道曲面的制造主要采用切削加工方法。这种制造方法存在如下缺陷:(一)工艺路线较长，一般要进行锻造制坯、粗精车加工、插削加工等多道机加工工序；(二)生产效率较低；(三)滚道曲面精度一致性较差；(四)由于插削加工时必须留有越程槽，使产品结构增大，强度降低。
技术实现思路
为了克服现有的技术问题，本专利技术提出一种超越离合器内滚道曲面加工方法，采用冷锻反挤压工艺加工超越离合器内滚道曲面。根据本专利技术的一个方面，提供一种超越离合器内滚道曲面的加工方法，包括以下步骤:步骤01:下料制坯；步骤02:对制成的坯料进行退火；步骤03:对坯料进行抛丸与磷皂化处理；步骤04:对坯料进行镦粗；步骤05:对坯料钻镗工艺孔；和步骤06:将坯料放置在成形模具的凹模中并通过凸模反向挤压，以通过一次塑性成形形成超越离合器的内滚道曲面。进一步地，所述步骤02包括以下步骤:将坯料在真空炉内加热至710?740°C;保温200?300分钟以对坯料球化退火；和将真空炉内的温度降至530?580°C后，坯料出炉并空冷至室温。在步骤01中，下料直径为超越离合器成品的最大直径的75%?85%，下料重量为超越离合器成品的重量的105%?110%。步骤01还包括车削加工坯料以去除坯料表面的沟槽及裂纹。在步骤04中，镦粗率小于55%。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于所述的超越离合器内滚道曲面加工方法的成形模具，所述成形模具包括凸模组件和凹模组件。凸模组件包括:凸模，所述凸模设有通孔；凸模套，所述凸模套安装在上底座上；导向套，所述导向套设置在凸模套上并套在凸模上；和凸模芯，所述凸模芯过渡配合在凸模的通孔中且与凸模同轴。凹模组件包括:压力块，所述压力块设置在下底座上且设有通孔；凹模，所述凹模设置在压力块上；凹模芯，所述凹模芯过渡配合在凹模的模腔中且与凹模同轴，坯料在加工期间被放置在凹模芯上；退料滑块，所述退料滑块设置在压力块的通孔中且位于下底座上，并且退料滑块设有通孔；和退料器，所述退料器穿过退料滑块的通孔并设置在压力块中以用于退料。凸模的刃带有效宽度在2?3.5mm之间。凸模刃带与基模过渡锥角4?6度。凹模采用三层应力圈组合过盈配压而成，过盈量为超越离合器的外形尺寸的0.3 ?0.4%。优选地，凸模由高速模具钢材料制成。根据本专利技术的超越离合器内滚道曲面加工方法具有以下有益效果:(1)由于冷锻在常温下进行压力加工，金属表面不会产生氧化，因此，可以生产接近最终形状的金属零件，节约了材料和能源，减少了加工工序和设备，大幅度提高了生产效率；(2)由于加工所得产品是通过反向挤压一次完成滚道曲面的塑性成形，因此金属流线按其形状连续分布，组织致密，质量稳定，提高了产品的强度和寿命；(3)超越离合器内滚道曲面产品设计时无需设计越程槽，且可实现滚子全长曲面接触；(4)提高了超越离合器内滚道曲面的精度，并且精度的一致性好。【附图说明】本专利技术的上述及其它方面和特征将从以下结合附图对实施例的说明清楚呈现，在附图中:图1为根据本专利技术的超越离合器内滚道曲面加工方法的工艺流程图；图2a_g为应用本专利技术方法所得产品的形状变化过程图，其中图2a和图2b表示下料制还，图2c表不还料缴粗后的状态，图2d和图2e表不还料钻键工艺孔后的状态，图2f和图2g是显示反挤压内滚道曲面后的超越离合器内滚道曲面的示意图；以及图3是示意性地显示根据本专利技术的成形模具的结构剖视图。【具体实施方式】下面参照附图详细描述本专利技术的说明性、非限制性实施例，对根据本专利技术的超越离合器内滚道曲面的加工方法及成形模具进行进一步说明。现有的超越离合器主要采用切削加工方法，这种方法的工序较多且生产效率低。因此，采用冷反向挤压成形方法来制造超越离合器内滚道曲面已经成为一种趋势。下面，将参照图1和图2说明根据本专利技术的超越离合器内滚道曲面加工方法。所述超越离合器内滚道曲面加工方法包括:步骤01:下料制坯；步骤02:对制成的坯料进行退火；步骤03:对坯料进行抛丸与磷皂化处理，此步骤为常规工序，主要是改进坯料表面质量及润滑；步骤04:对坯料进行镦粗；步骤05:对坯料钻镗工艺孔；和步骤06:将坯料放置在成形模具的凹模中并通过凸模反向挤压，以通过一次塑性成形形成超越离合器的内滚道曲面。优选地，根据本专利技术的加工方法的步骤02进一步包括以下步骤:将坯料在真空炉内加热至710?740°C，例如，将坯料加热到725°C ;保温200?300分钟以对坯料球化退火，优选地保温250分钟；和将真空炉的炉温降至530?580°C后，坯料出炉并空冷至室温。例如，可以在将真空炉的炉温降至555°C后，将坯料出炉并空冷至室温。在本专利技术中，通过如上所述对退火处理的温度及保温时间进行控制，可以使坯料的硬度小于洛氏硬度B标尺85兆帕，从而有助于后续的加工以使最终获得的超越离合器的内滚道曲面具有高精度。根据本专利技术的一个优选实施例，在步骤01中，下料直径为超越离合器成品的最大直径的75%?85%，下料重量为超越离合器成品重量的105%?110%。更优选地，下料直径为成品最大直径的80%，下料重量为成品重量的107.5%。例如，如果超越离合器滑座成品的最大直径为60mm,则下料直径的控制范围是45_?51mm,如果超越离合器滑座成品重量为1385克，则下料重量的控制范围是1454克?1524克。通过对下料直径和下料重量进行控制可以进一步提高超越离合器内滚道曲面的精度。此外，步骤01优选地还可以包括采用车削加工方法来处理坯料，以去除坯料表面的沟槽及裂纹。根据本专利技术的另一个优选实施例，对坯料的镦粗处理的镦粗率小于55%。一般情况下，材料的许用镦粗率为60%，而本专利技术的加工方法将敦促率控制到小于55%，这样可以避免镦粗过程中材料表面出现裂纹。本专利技术的超越离合器内滚道曲面加工方法通过精密冷锻，采用反向挤压，一次完成超越离合器内滚道曲面的塑性成形，并且能够获得符合高尺寸精度要求的内滚道曲面。下面举例说明根据上述方法加工超越离合器内滚道曲面的具体示例，本示例仅是为了更清楚地描述本专利技术，而不是对本专利技术进行限定。以用20铬锰钛材料精密成形M350超越离合器内滚道曲面为例，其工艺流程为:1.下料制还，选择直径为Φ 50mm的热轧圆棒料，材料牌号为20铬猛钛,下料重量1495克。将鸡心夹头装在工件的外圆一端后，用顶尖顶住两中心孔。粗车外圆直径至Φ48.10mm-Φ48.25mm之间并且端部倒角2X45°，再调头将鸡心夹头装在工件的外圆另外一端，用顶尖顶住两中心孔，粗车另一端外圆直径至Φ48.10mm-Φ 48.25mm之间并且端部倒角2X45°。2.退火，将坯料在真空炉内加热至710?740°C，保温200?300分钟球化退火，炉温降至530?580°C，出炉空冷至室温，使坯料硬度小于洛氏硬度B标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超越离合器内滚道曲面的加工方法，包括以下步骤：步骤01：下料制坯；步骤02：对制成的坯料进行退火；步骤03：对坯料进行抛丸与磷皂化处理；步骤04：对坯料进行镦粗；步骤05：对坯料钻镗工艺孔；和步骤06：将坯料放置在成形模具的凹模中并通过凸模反向挤压，以通过一次塑性成形形成超越离合器的内滚道曲面。

【技术特征摘要】
1.一种超越离合器内滚道曲面的加工方法，包括以下步骤:步骤01:下料制坯；步骤02:对制成的坯料进行退火；步骤03:对坯料进行抛丸与磷皂化处理；步骤04:对坯料进行镦粗；步骤05:对坯料钻镗工艺孔；和步骤06:将坯料放置在成形模具的凹模中并通过凸模反向挤压，以通过一次塑性成形形成超越离合器的内滚道曲面。2.根据权利要求1所述的加工方法，所述步骤02包括以下步骤:将坯料在真空炉内加热至710?740 V ；保温200?300分钟以对坯料球化退火；和将所述真空炉内的温度降至530?580°C后，坯料出炉并空冷至室温。3.根据权利要求1所述的加工方法，其中，在所述步骤01中，下料直径为超越离合器成品的最大直径的75%?85%，下料重量为超越离合器成品的重量的105%?110%。4.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述步骤01还包括车削加工坯料以去除坯料表面的沟槽及裂纹。5.根据权利要求1所述的加工方法，其中，在所述步骤04中，镦粗率小于55%。6.一种用于权利要求1-5中任一项所述的加工方法的成形模具，所述成形模具包括凸模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，王斌，徐友武，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：