半轴齿轮胎模模具结构优化创新及应用
2021-02-27卢振强安文军王永健第一拖拉机股份有限公司
锻造与冲压 2021年3期
文/卢振强,安文军,王永健·第一拖拉机股份有限公司
半轴齿轮主要应用于汽车、工程机械、农业机械等的差速器中,是实现左右车轮在转向过程中以不同转速移动的主要部件。
本文介绍的是我公司生产的一类半轴齿轮,如图1 所示,其轴部长度介于10 ~30mm 之间,工艺为胎模锻锻造工艺,该类零件年需求约10 万件,针对传统胎模锻生产过程的劳动强度大及安全性差进行了工艺优化创新,取得了显著效果。
初始工艺
该类半轴齿轮的特点为:齿轮与轴部直径相差较大,半轴胎模锻模具设计时,需兼顾以下两点:

图1 半轴齿轮示意图
⑴加工问题。若将轴部直径与齿轮直径做一致,则轴部存在加工余量大、加工费用高的问题,因此需将轴部锻出。
⑵胎模模具寿命、强度等。若单纯的采用通底式模套进行生产,则半轴相应位置的模具高度偏小,存在模具强度不足,在锻打过程中有容易开裂等风险。
综上工艺分析:该类零件在使用胎模锻工艺时,胎模一般采用有模垫式套模结构,即由模套、模垫两部分组成,如图2 所示。通过增加模垫,增高轴部的模具高度,以达到提高模具强度和寿命的目的。生产工艺流程一般为:下料→加热→胎模锻。

图2 胎模结构示意图
该工艺的生产设备一般为“C”形空气锤。模具固定方式:将模具柄与套模通过焊接方式连接,工人通过模具柄扶稳模具(图3)。操作流程为:放置坯料→镦粗→移走坯料→清理砧座上氧化物→放置模套→放置模垫→放置镦粗后坯料→锻打→出模→清理砧座。……
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