一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法技术

本发明专利技术涉及齿轮传动系统中传动套的加工技术领域，公开了一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法，主要包括：锯切下料→冷挤大孔→冷挤小台阶孔→第一次粗车→冷挤大齿形内花键→第二次粗车→冷挤小齿形内花键→数控精车→外圆磨削。具体为将热轧圆钢棒料采用锯切下料、软化处理、表面润滑处理后在液压机上的冷挤压模具中进行冷挤大孔、冷挤小台阶孔、冷挤大内花键、冷挤小内花键后再经后续精车加工、热处理和磨削加工后得到合格的传动套零件。与常规的车削加工+插齿加工+拉齿加工的制造方法相比，本发明专利技术的传动套制造方法采用冷挤压成形方法进行传动套齿形坯件的制造，它具有材料利用高、生产效率高、制造成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法
本专利技术属于齿轮传动系统中传动套的加工
，具体是一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法。
技术介绍
传动套是齿轮传动系统中的关键零件之一，它是一个带有两段渐开线齿形内花键的短筒类联接件，用于将齿轮传动系统中的动力平行地由某一根齿形花键轴传递到另一根齿形花键轴上，它能够传递较大的扭矩。为了保证齿轮传动系统的平稳性、安全性、可靠性、长寿命、低噪音，避免因渐开线齿形花键配合不好所导致的传动套或齿形花键轴中齿形花键的断裂、产生异响，同时避免因传动套的两段渐开线齿形内花键的同轴度不高所导致的齿轮传动系统平稳性差等问题，通常要求传动套的两段渐开线齿形内花键必须同轴，同时要求传动套的渐开线齿形内花键与其连接的齿形花键轴的渐开线齿形花键之间的配合为紧的间隙配合。目前，传动套的制造方法通常采用的是金属切削加工方法，即在车床+插齿机+拉床上完成加工的。在这种加工中，传动套的外圆、内圆都是在车床上进行切削加工而成，约有70％的金属材料变成了碎屑、费料，这不仅造成了原材料的大量浪费，而且生产效率较低、制造成本较高；传动套中大齿形内花键是在插齿机上进行切削加工而成，除有约5％的金属材料变成了碎屑、费料以外，而且由于只能采用小尺寸的插齿刀进行插齿加工，为了保证插齿刀有一定的使用寿命，插齿加工时的进给量不能大和插齿速度不能高，致使插齿加工的生产效率不高；传动套中小齿形内花键是在拉床上进行切削加工而成，除有约3％的金属材料变成了碎屑、费料以外，而且由于拉齿刀的直径小、长度很长，为了保证拉齿刀有一定的使用寿命，进行拉齿加工时拉齿的速度不能高，致使拉齿加工的生产效率不高；同时，拉齿加工时细长的拉齿刀很容易被拉断。因此，传动套的这种制造方法虽然可以加工出合格的传动套，但是存在材料利用率低、生产效率低、生产成本高等缺点；而且切削加工的渐开线齿形内花键由于齿形部分的金属流线被切断和切削加工时金属撕裂的微裂纹存在，致使传动套的齿形内花键轮齿容易断裂、承载能力降低，降低了传动套的寿命寿命。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是采用冷挤压成形+少量切削加工的制造方法进行传动套生产，以解决传动套常规制造中的材料利用率低、生产效率低、生产成本高以及传动套使用寿命不高等问题。为了实现上述目的，一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法包括：剪切下料→冷挤大孔→冷挤小台阶孔→第一次粗车→冷挤大齿形内花键→第二次粗车→冷挤小齿形内花键→数控精车→外圆磨削。具体为将热轧圆钢棒料采用带锯床进行锯切下料成坯料，将坯料进行软化退火处理、抛丸处理和表面润滑处理后在液压机上的冷挤大孔模具中进行冷挤压冲孔成形得到冷挤大孔坯件，再将冷挤大孔坯件在液压机上的冷挤小台阶孔模具中进行冷挤压冲孔成形得到冷挤小台阶孔坯件；以冷挤小台阶孔坯件的小端外圆为加工基准，在车床上对冷挤小台阶孔坯件的中部外圆和小台阶孔进行第一次粗车加工，切除这两个加工表面的加工余量，得到第一次粗车坯件；然后，以第一次粗车坯件的中部外圆为基准，将第一次粗车坯件表面润滑处理后在液压机上的大齿形内花键冷挤模具中进行大齿形内花键的冷挤压挤齿成形，得到大齿形内花键挤压件；以大齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，在车床上对大齿形内花键挤压件的中部外圆和小端外圆进行第二次粗车加工，切除这两个加工表面的加工余量，然后再以小端外圆为加工基准，加工大齿形内花键挤压件的中间孔和小孔，得到第二次粗车坯件；以第二次粗车坯件的小端外圆为基准，将第二次粗车坯件表面润滑处理后在液压机上的小齿形内花键冷挤模具中进行小齿形内花键的冷挤压挤齿成形，得到小齿形内花键挤压件；以小齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，采用数控精密车床将小齿形内花键冷挤压件进行数控精车加工，得到数控精车加工件；将数控精车加工件进行最终热处理后，以大齿形内花键为加工基准在外圆磨床上进行外圆磨削加工至传动套的设计尺寸，得到传动套零件。进一步，包括以下步骤：S1，将直径φ40mm的热轧圆钢棒料在带锯床上进行锯切加工，得到直径为φ40mm、高度为50mm、表面粗糙度为Ra6.3μm的坯料；S2，完成S1后对坯料进行软化退火处理，再对退火处理完成后的坯料进行抛丸处理和表面润滑处理，将表面润滑处理完成的坯料放入液压机上的冷挤大孔模具中，启动液压机后进行第一次冷挤压冲孔成形操作，冷挤大孔模具中采用工作部分直径为φ34mm的冷挤大孔冲头，冲孔成形过程中冷挤大孔冲头的挤压行程为36mm、挤压速度为11～12mm/sec.，冷挤压冲孔成形后得到冷挤大孔坯件，在冷挤大孔坯件内有直径φ34mm、高度30mm的圆柱孔和与φ34mm圆柱孔相连接的、高度为6mm的锥台孔，其锥台孔的锥度为30°；S3，再将冷挤大孔坯件放入液压机上的冷挤小台阶孔模具中，启动液压机后进行第二次冷挤压冲孔成形操作，冷挤小台阶孔模具中采用工作部分直径为φ27mm的冷挤小孔冲头，冲孔成形过程中冷挤小孔冲头的挤压行程为22mm、挤压速度为11～12mm/sec.，冷挤压冲孔成形后得到具有直径φ27mm、高度22mm小孔的冷挤小台阶孔坯件；S4，以冷挤小台阶孔坯件的小端外圆为加工基准，在常规车床上进行第一次粗车加工，粗车加工冷挤小台阶孔坯件的中部外圆和小台阶孔，得到第一次粗车坯件；S5，将经过表面润滑处理后的第一次粗车坯件放入液压机上的大齿形内花键冷挤模具中，启动液压机后进行大齿形内花键的冷挤压挤齿成形操作，大齿形内花键冷挤模具中采用工作部分尺寸为模数1.5mm、20个齿、压力角37.5°的大渐开线齿形冲头，挤齿成形过程中大渐开线齿形冲头的挤压行程为25mm、挤压速度为4～8mm/sec.，冷挤压挤齿成形后得到大齿形内花键挤压件；在大齿形内花键挤压件内有齿形为模数1.5mm、20个齿、压力角37.5°、高度25mm的大齿形内花键段；S6，以大齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，在常规车床上进行第二次粗车加工，粗车加工大齿形内花键挤压件的中部外圆、小端外圆和小端端面；再以小端外圆和小端端面为加工基准，粗车加工中间孔和小孔，得到第二次粗车坯件；S7，将经过表面润滑处理后的第二次粗车坯件放入液压机上的小齿形内花键冷挤模具中，启动液压机后进行小齿形内花键的冷挤压挤齿成形操作，小齿形内花键冷挤模具中采用工作部分尺寸为模数0.75mm、24个齿、压力角37.5°的小渐开线齿形冲头，挤齿成形过程中小渐开线齿形冲头的挤压行程为26mm、挤压速度为4～8mm/sec.，冷挤压挤齿成形后得到小齿形内花键挤压件；在小齿形内花键挤压件内有齿形为模数0.75mm、24个齿、压力角37.5°、高度26mm的小齿形内花键段；S8，以小齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，在数控精密车床上进行数控精车加工，得到数控精车加工件；S9，将数控精车加工件进行最终热处理后，以大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，在外圆磨床上进行外圆磨削加工至传动套的设计尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法，其特征在于：通过两道次的冷挤压冲孔成形工序得到具有大孔和小台阶孔的冷挤压坯件，节约了大量的金属材料和加工工时；借助于常规车床的第一次粗车加工得到第一次粗车坯件，并保证其小台阶孔与中部外圆的同轴度符合要求；在液压机中的大齿形内花键挤压模具上对第一次粗车坯件的小台阶孔部分进行冷挤压挤齿成形，使第一次粗车坯件的小台阶孔表面产生与大齿形内花键模具中的齿形冲头齿部相同的齿形，得到大齿形内花键挤压件；借助于常规车床的第二次粗车加工得到第二次粗车坯件，并保证其大齿形内花键与中部外圆、小端外圆和小孔的同轴度符合要求；随后利用液压机中的小齿形内花键挤压模具上对第二次粗车坯件的小孔部分进行冷挤压挤齿成形，使第二次粗车坯件的小孔表面产生与小齿形内花键模具中的齿形冲头齿部相同的齿形，得到小齿形内花键挤压件，并保证其大齿形内花键和小齿形内花键的同轴度符合要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法，其特征在于：通过两道次的冷挤压冲孔成形工序得到具有大孔和小台阶孔的冷挤压坯件，节约了大量的金属材料和加工工时；借助于常规车床的第一次粗车加工得到第一次粗车坯件，并保证其小台阶孔与中部外圆的同轴度符合要求；在液压机中的大齿形内花键挤压模具上对第一次粗车坯件的小台阶孔部分进行冷挤压挤齿成形，使第一次粗车坯件的小台阶孔表面产生与大齿形内花键模具中的齿形冲头齿部相同的齿形，得到大齿形内花键挤压件；借助于常规车床的第二次粗车加工得到第二次粗车坯件，并保证其大齿形内花键与中部外圆、小端外圆和小孔的同轴度符合要求；随后利用液压机中的小齿形内花键挤压模具上对第二次粗车坯件的小孔部分进行冷挤压挤齿成形，使第二次粗车坯件的小孔表面产生与小齿形内花键模具中的齿形冲头齿部相同的齿形，得到小齿形内花键挤压件，并保证其大齿形内花键和小齿形内花键的同轴度符合要求。


2.根据权利要求1所述的具有两段渐开线齿形内花键的传动套制造方法，其特征在于：以下步骤：
S1，将直径φ40mm的热轧圆钢棒料在带锯床上进行锯切加工，得到直径为φ40mm、高度为50mm、表面粗糙度为Ra6.3μm以下的坯料；
S2，完成S1后对坯料进行软化退火处理，再对退火处理完成后的坯料进行抛丸处理和表面润滑处理，将表面润滑处理完成的坯料放入液压机上的冷挤大孔模具中，启动液压机后进行第一道次冷挤压冲孔成形操作，冷挤大孔模具中采用工作部分直径为φ34mm的冷挤大孔冲头，冲孔成形过程中冷挤大孔冲头的挤压行程为36mm、挤压速度为11～12mm/sec.，冷挤压冲孔成形后得到冷挤大孔坯件，在冷挤大孔坯件内有直径φ34mm、高度30mm的圆柱孔和与φ34mm圆柱孔相连接的、高度为6mm的锥台孔，其锥台孔的锥度为30°；
S3，再将冷挤大孔坯件放入液压机上的冷挤小台阶孔模具中，启动液压机后进行第二道次冷挤压冲孔成形操作，冷挤小台阶孔模具中采用工作部分直径为φ27mm的冷挤小孔冲头，冲孔成形过程中冷挤小孔冲头的挤压行程为22mm、挤压速度为11～12mm/sec.，冷挤压冲孔成形后得到具有直径φ27mm、高度22mm小孔的冷挤小台阶孔坯件；
S4，以冷挤小台阶孔坯件的小端外圆为加工基准，在常规车床上进行第一次粗车加工，粗车加工冷挤小台阶孔坯件的中部外圆和小台阶孔，得到第一次粗车坯件；
S5，将经过表面润滑处理后的第一次粗车坯件放入液压机上的大齿形内花键冷挤模具中，启动液压机后进行大齿形内花键的冷挤压挤齿成形操作；在大齿形内花键冷挤模具中采用工作部分尺寸为模数1.5mm、20个齿、压力角37.5°的大渐开线齿形冲头，挤齿成形过程中大渐开线齿形冲头的挤压行程为25mm、挤压速度为4～8mm/sec.，冷挤压挤齿成形后得到大齿形内花键挤压件；在大齿形内花键挤压件内有齿形为模数1.5mm、20个齿、压力角37.5°、高度25mm的大齿形内花键段；
S6，以大齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键为加工基准，在常规车床上进行第二次粗车加工，粗车加工大齿形内花键挤压件的中部外圆、小端外圆和小端端面；然后再以小端外圆和小端端面为加工基准，粗车加工中间孔和小孔，得到第二次粗车坯件；
S7，将经过表面润滑处理后的第二次粗车坯件放入液压机上的小齿形内花键冷挤模具中，启动液压机后进行小齿形内花键的冷挤压挤齿成形操作；在小齿形内花键冷挤模具中采用工作部分尺寸为模数0.75mm、24个齿、压力角37.5°的小渐开线齿形冲头，挤齿成形过程中小渐开线齿形冲头的挤压行程为26mm、挤压速度为4～8mm/sec.，冷挤压挤齿成形后得到小齿形内花键挤压件；在小齿形内花键挤压件内有齿形为模数0.75mm、24个齿、压力角37.5°、高度26mm的小齿形内花键段；
S8，以小齿形内花键挤压件中大齿形内花键段的内齿形花键...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍太宾，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50