嚙合套空心管加工工藝及加工模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械加工技術領域，更具體地說，涉及一種嚙合套空心管加工工藝，還涉及一種嚙合套空心管加工模具。
【背景技術】
[0002]各類機械零部件是生活中及工業(yè)領域的重要組成元素。隨著機械制造及機械加工等領域的日益發(fā)展，對各類零部件的精度要求越來越高，對其加工工藝的要求也越來越多，需綜合考慮加工精度、加工效率、費用等因素，以期達到最佳的加工效果。
[0003]嚙合套空心管是機械工業(yè)領域常用的零部件。其結構請參閱圖1，圖1為嚙合套空心管的結構示意圖?？梢娖湔w呈管狀結構，端部設置有齒形?，F有技術中常見的嚙合套空心管的加工工藝主要包括以下步驟:下料、加熱、鐓粗、鍛造和銑削。其中，經鐓粗、鍛造，坯料的外形基本成型，再經過后續(xù)的齒形切削加工，加工出嚙合套空心管的齒形，使其符合技術要求，則嚙合套空心管基本成型。但后續(xù)仍需進行內孔的加工，且加工余量大。因而總起來講，該加工工藝加工時間長，費用較高。
[0004]綜上所述，如何有效地解決嚙合套空心管加工時間長、內孔加工余量大、費用高等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種嚙合套空心管加工模具，該嚙合套空心管加工模具的結構設計可以有效地解決嚙合套孔空心管制作過程內孔加工余量大、加工時間長、費用高的問題，本發(fā)明的第二個目的是提供一種采用上述嚙合套空心管加工模具進行嚙合套空心管加工的嚙合套空心管加工工藝。
[0006]為了達到上述第一個目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0007]—種嚙合套空心管加工模具，包括預鍛模具和精鍛模具；
[0008]所述預鍛模具包括預鍛擴孔上模和預鍛擴孔下模，所述預鍛擴孔上模包括用于擴孔的倒圓臺，所述預鍛擴孔下模上開設有與坯料直徑一致的圓形凹槽；
[0009]所述精鍛模具包括精鍛齒上模、精鍛齒下模和精鍛模頂柱，所述精鍛齒上模與所述精鍛齒下模閉合狀態(tài)下形成的鍛腔與嚙合套空心管的齒形相同，所述精鍛模頂柱用于支撐擴孔后的坯料。
[0010]優(yōu)選地，上述嚙合套空心管加工模具中，所述精鍛齒上模的拔模斜度為3度-6度，所述預鍛擴孔上模的拔模斜度為20度-26度，所述精鍛齒下模的一級側壁的拔模斜度均為2度-3度，所述精鍛齒下模的二級側壁和三級側壁的拔模斜度為I度-2度，所述預鍛擴孔下模的拔模斜度為I度-2度。
[0011]優(yōu)選地，上述嚙合套空心管加工模具中，所述精鍛齒上模的拔模斜度為6度，所述預鍛擴孔上模的拔模斜度為26度，所述精鍛齒下模的一級側壁的拔模斜度為3度，所述精鍛齒下模的二級側壁和三級側壁的拔模斜度均為2度，所述預鍛擴孔下模的拔模斜度為2度。
[0012]優(yōu)選地，上述嚙合套空心管加工模具中，所述預鍛擴孔上模的下底面與所述倒圓臺通過圓弧過渡。
[0013]優(yōu)選地，上述嚙合套空心管加工模具中，所述圓弧的曲率半徑為10mm。
[0014]優(yōu)選地，上述嚙合套空心管加工模具中，所述鍛腔的粗糙度為0.8微米。
[0015]本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具包括預鍛模具和精鍛模具。其中，預鍛模具包括預鍛擴孔上模和預鍛擴孔下模，預鍛擴孔上模包括用于擴孔的倒圓臺，預鍛擴孔下模上開設有與坯料直徑一致的圓形凹槽，坯料放置于圓形凹槽中，預鍛擴孔上模的倒圓臺直徑較小的一端朝向預鍛擴孔下模。精鍛模具包括精鍛齒上模、精鍛齒下模和精鍛模頂柱。精鍛齒上模與精鍛齒下模閉合狀態(tài)下，二者中間形成的鍛腔與嚙合套空心管的齒形相同，精鍛模頂柱用于支撐擴孔后的坯料。
[0016]應用本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具，通過預鍛模具進行鐓粗，將坯料放置于預鍛擴孔下模的圓形凹槽中，在壓力設備的作用下，預鍛擴孔上模的倒圓臺結構逐漸向預鍛擴孔下模移動，作用于坯料，達到擴孔鐓粗的效果。經過預鍛擴孔，坯料經加熱后表面產生的氧化皮被去掉，進而獲得預鍛坯料，保證后續(xù)精鍛過程中不會出現齒形缺料的現象。精鍛過程中，在壓力設置的作用下，由于精鍛齒上模與精鍛齒下模閉合狀態(tài)下，二者中間形成的鍛腔與嚙合套空心管的齒形相同，因而可以將預鍛坯料直接鍛壓出嚙合套空心管的形狀，齒形精度能夠達到公差標準，不需后續(xù)精加工，即可以進行熱處理，生產率和材料利用率高。同時，空心管鍛造后的坯件內孔形狀基本成型，直接減少鉆孔工藝，后續(xù)加工余量少，并且節(jié)約孔的材料約0.lKg，節(jié)約鉆孔工時單價0.3元/件。綜上，采用上述嚙合套空心管加工模具能夠有效縮短加工時間，減少加工費用。
[0017]同時，坯料經過上述模具鍛壓直接獲得完整的齒形，由于精鍛使得金屬材料的纖維組織沿齒形均勻連續(xù)分布，晶粒及組織細密，微觀缺陷少，因此，精鍛齒形的性能優(yōu)越，齒的彎曲強度、接觸疲勞強度和耐沖擊性明顯高于切削齒。一般來說，精鍛可使輪齒抗沖擊強度提高約15%，抗彎曲疲勞壽命提高約20%。有效改善了齒形的組織，提高了其力學性能。另外，精鍛齒形減少了熱處理時的齒廓變形，提高了齒的耐磨性和嚙合時的平穩(wěn)性，提高了齒的使用壽命。
[0018]為了達到上述第二個目的，本發(fā)明還提供了一種嚙合套空心管加工工藝，包括步驟:
[0019]下料，制備出內徑為62-64_的管狀的坯料；
[0020]將所述坯料進行加熱；
[0021 ] 將所述坯料通過如上述預鍛模具進行預鍛擴孔；
[0022]將擴孔后的坯料通過如上述精鍛模具進行齒形的精鍛。
[0023]優(yōu)選的，上述嚙合套空心管加工工藝中，包括步驟:
[0024]下料，制備出內徑為63mm的管狀的坯料；
[0025]將所述坯料進行加熱；
[0026]將所述坯料通過如上述預鍛模具進行預鍛擴孔；
[0027]將擴孔后的坯料通過如上述精鍛模具進行齒形的精鍛。
[0028]由于上述的嚙合套空心管加工模具具有上述技術效果，采用了該嚙合套空心管加工模具的嚙合套空心管加工工藝也應具有相應的技術效果，本文不再贅述。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為嚙合套空心管的主視結構示意圖；
[0031]圖2為圖1的側視結構示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具一種【具體實施方式】中精鍛模具的結構示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具一種【具體實施方式】中預鍛模具的結構示意圖；
[0034]圖5為預鍛擴孔后的預鍛坯料的結構示意圖；
[0035]圖6為圖4中精鍛齒上模的主視結構示意圖；
[0036]圖7為圖6的側視結構示意圖；
[0037]圖8為圖4中精鍛齒下模的結構示意圖。
[0038]附圖中標記如下:
[0039]精鍛齒上模1，預鍛坯料2，精鍛齒下模3，精鍛模頂柱4，預鍛擴孔上模5，坯料6，預鍛擴孔下模7，嚙合套空心管8，一級側壁31，二級側壁32，三級側壁33。
【具體實施方式】
[0040]本發(fā)明實施例公開了一種嚙合套空心管加工模具，以減少嚙合套空心管加工時間、內孔加工余量和加工費用。
[0041]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0042]請參閱圖3-圖8，圖3為本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具一種【具體實施方式】中精鍛模具的結構示意圖；圖4為本發(fā)明提供的嚙合套空心管加工模具一種【具體實施方式】中預鍛模具的結構示意圖；圖5為預鍛擴孔后的預鍛坯料的結構示意圖；圖6為圖4中精鍛齒上模的主視結構示意圖；圖7為圖6的側視結構示意圖；圖8為圖4中精鍛齒下模的結構示意圖。<