差速器行星齿轮和等速万向节星形套精密锻件设计

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1、囹1・星形套锻件囹3@2•差速器行星齿轮的锻件差速器行星齿轮和等速万向节星形套精密锻件设计实例汇总（实例提供：北京机电研究所塑性成形技术中心）•、成形方案分析一•、模具型腔设计〔、金属变形过程简述—、成形方案分析差速器行星齿轮籾等速万向节星形套属回转体锻件。其形状特点是径向对称轴向不对称，且带有齿形或弧沟，锻件图如图1、S2所示。对于差速器齿轮，目前生产中主要采用“一火两锻”精密成形工艺，其工艺流程为：A热緞战形（極战形、也形成形〉・,机檢加工•’（以也而为雄股）由于齿形精度由模锻成形时模具齿形精度保证，锻后由于热收缩，齿形产生变形，热锻齿轮精度达呂级，只能用于卡车和衣用车。为了满足轿车差速

2、器齿轮的精度要求，本项目开发了冷闭塞锻造宜伞齿轮技术，由干是在室溫下成形齿形，锻件齿形精度由模具齿形精度保证，所生产的直伞齿轮精锻件稳定达到7级精度，满足轿车齿轮的精度要求，其生产工艺流程：a无心音床吉障表而禺陶・，*=>睛化、皂化处理,机械加工・，（以逍而为基准）・,*=>冷闭灘造«=>=>熱处理直伞齿轮分模面选在大端外沿Q-Q平面处、水平分模。星形套的结构比较复杂，其特点是6个圖狐淹道沟的沟底圖和外圖不同心，如图3(a)所示。存在3.3nmi的偏心距，面N—N平面分模，将使沟底K■••—PP图3・星形套分模面逸择示意囹A圖最大裁面不在分模面上,这在型腔电火花加工时将在沟底圖上形成一个33

3、mm宜段，从而使沟底圖上形成一个小台阶，如商3(a)所示。因沟遒是工作面，要用专用砂轮进行磨，出现小台阶将造成砂轮磨削不平均，故不宜以N—N平面分模，若以沟底圖最大裁面M—Ivl平面分模，女3(b)所示，则外圖最大裁面又不在分模面上，同理，电加工型腔时外飆也会形成3.3mm直段，从而使外飙'沟由一段圖柱面和两段圖飙面构成，而圖柱面的宜径比理论上圖狐面的最大宜径小，其差值为2Aho经计算:abh=R--3.32=0.12也朋a式中：R=ob^由干外狐果非工作面，只进行精车加工(留有0.3〜0.5mm的车削量)，0.12mm的直径差值对干车削加工不成问题。“另一种方案旻如囱3(c)所示，分别都以

4、内、外飆最大裁面为分模面，中间以斜面过渡，这样内、外狐上都不会有小台阶了。但这样一来分模面P-P就是曲折平面了，这对模具加工很不方便，将使成本増高°故选M—M平面为分模面aA对干轴向不对称的零件如直伞齿轮和星形套，都有大小端之分，不适合采用双向两个冲头挤压。冲头宜径只能选一个大值.3综上所逑，决定对干直伞齿轮和星形套，闭式精锻模具设计成水平分模、单向挤压.3返回二、模具型腔设计由于是单向挤压，模具结构决定了挤压凸模只宜放在下模，这样直伞齿轮和星形蜜都是在大端朝下（以利干选大宜径冲头和棒料）。这时直伞齿轮的齿形模在上模，对于提高齿面光洁度都很有利（氧化皮在傲粗成形时剥落留在下模人不过由于型腔尢

5、部分体积都在上模内（星形蜜采用平面分模也是如此）。锻件肯定留在上凹模内，采用设备的上顶料机构将锻件顶出。3余料仓的设置，根据前逑原则，对于星形蜜，设置在外狐沟与上端面的结合处，此处在后续机加工时去除掉。对于直伞齿轮，没有专门设置余料仓，利用直伞齿轮外锥尖角在后续机加工时，要车成一个大倒角，因此锻件在此处可以充不满。这样通过控制毛坯下料重量的上、下限，就可以利用锻件上最后充满处圖角的尢小且又是要机加工的部位来做余料仓。如£14所示。3余科仓.II11II@°・闭塞鍛造岐星孫套、差速器齿轮行星、半轴的余料妙蓋心返回三、金属变形过程简述宜伞齿轮和星形套都属于回转体，因此金属变形充满型腔主要是以傲粗

6、变形的方式，其变形量和金属流动距离都不如枝杈类锻件那样大，所以从成形的角度来说，回转体锻件要比枝杈类锻件来的容易一些，它没有后者那种较长的径向挤压阶段。从工艺力来看，金属傲粗变形充满型腔的抗力要小于以挤压方式充满型腔，所以其成形力和分模力不会大于相同水平投影面积的十字轴。模架液压系统所设霞的液压溢流阀压力可以参照十字轴的闭模力来设置。直伞齿轮齿形不再机加工，星形套滚遒沟只g0.35nm＞量，