小齿轮件的成形工艺及模具设计(二)
2.4坯料的表面及润滑处理<BR> <BR> 小齿轮件的冷挤压成形,单位挤压力很大,金属流动剧烈,变形量较大,坯料表面要求良好的表面处理和润滑处理。本工艺采用磷化一皂化处理。<P align=center><IMG style="BORDER-RIGHT: #000000 1px solid; BORDER-TOP: #000000 1px solid; BORDER-LEFT: #000000 1px solid; BORDER-BOTTOM: #000000 1px solid" alt=1 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_ugjznk200811140924395358.JPG" border=0><STRONG></P>
<P> 3 模具结构设计及分析<BR></STRONG> <BR> 小齿轮件的花键可以采用毛坯正挤压一次成形,其模具结构如图4所示。其中凹模是非常关键的部分,决定了花键的成形质量。为了加强凹模的强度,延长模具的使用寿命,采用二层组合凹模,如图5所示,即下凹模(材料为Crl2MoV,硬度为59~62 HRC)和凹模套(材料为40Cr,硬度为38~40 HRC)热压合成二层结构。由于凹模的齿部精度和表面粗糙度要求较高,故采用慢走丝线切割加工齿部,然后再进行人工抛光,上凹模(材料为45钢,硬度为 42一45 HRC)的内孔起定位作用。经过分析可知:在花键成形模具的参数中,入模锥角为40°~50°时,成形力最小;工作带长度在2~4 mm范围内选取合适,如工作带长度太长,材料流动过程中摩擦阻力增大,但如工作带太短,又会造成金属流动不均匀等。凹模入口的收121部分应采用适当的圆角过渡,而键齿部分的圆角从上往下应均匀过渡。</P>
<P align=center><IMG style="BORDER-RIGHT: #000000 1px solid; BORDER-TOP: #000000 1px solid; BORDER-LEFT: #000000 1px solid; BORDER-BOTTOM: #000000 1px solid" alt=1 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_cw1r9n200811140924493261.JPG" border=0></P>
<P> 小齿轮件的齿形采用的是反挤压成形,最后对齿形进行精整成形,其模具结构见图6。反挤齿形的凸凹模组件如图7所示,由于坯件上入模的端部有45°倒角,为人模方便,在凸凹模的人模口采用90°的入模锥度;又由于该工序是反挤齿形和挤齿轮孔同时进行,为了保证挤压强度,挤齿工作带长度采用全齿长,并圆角过渡,而齿形的圆角从下往上应由大到小的修磨,最后达到零件图上的齿形要求,这样才能使挤出的齿形更充盈,表面粗糙度达到Ra0.8μm。</P>
<P align=center><IMG style="BORDER-RIGHT: #000000 1px solid; BORDER-TOP: #000000 1px solid; BORDER-LEFT: #000000 1px solid; BORDER-BOTTOM: #000000 1px solid" alt=1 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_a0k9fo200811140924597585.JPG" border=0></P>
<P align=center><IMG style="BORDER-RIGHT: #000000 1px solid; BORDER-TOP: #000000 1px solid; BORDER-LEFT: #000000 1px solid; BORDER-BOTTOM: #000000 1px solid" alt=1 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_kmoifs200811140925098293.JPG" border=0><STRONG></P>
<P> 4 结论<BR></STRONG> <BR> 研究表明,采用冷挤压加工小齿轮件,只要工艺方案和模具设计合理,可以成功地挤出花键键齿和齿轮齿形,提高工件的表面质量,节约材料,缩短辅助时间,从而降低生产成本。冷挤压成形该形式的小齿轮是目前较为理想的一种成形方法。</P>
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