涉及鍛造和兩階段冷擠壓過程的雙重牙形態(tài)齒輪制造方法
【專利說明】涉及鍛造和兩階段冷擠壓過程的雙重牙形態(tài)齒輪制造方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種創(chuàng)新且進(jìn)步的齒輪制造方法，該齒輪具有雙重牙形態(tài)，此制造 方法主要涉及鍛造作業(yè)，鍛造作業(yè)是用于齒輪毛坯形成，接著進(jìn)行兩階段冷擠壓作業(yè)，用于 形成在小型齒輪區(qū)段的外周圍表面上的牙形態(tài)，以及用于形成在較大齒輪區(qū)段的外周圍表 面上的牙形態(tài)。在此所提出的制造方法也涉及特定設(shè)定的二級作業(yè)，例如在其中不同設(shè)定 階段中的回火、噴射清理、磷酸鹽處理、CNC加工、搪磨/硬部分打鉆（hard part boring) 等。不同于常規(guī)方式，提出的方法不包括用于生成提出的具有雙重牙形態(tài)的齒輪的牙塑形 和搪磨作業(yè)，且實(shí)現(xiàn)了在其小型齒輪區(qū)段和較大齒輪區(qū)段的外周圍表面上的兩種牙形態(tài)。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 通常具有牙形態(tài)的包括棘輪齒輪的大部分齒輪包括一系列的輪齒，其被生成特定 形態(tài)的牙尺寸，且此種牙形態(tài)通常生成為齒輪的圓形表面或面/周圍。和另一齒輪或任何 其它動力傳輸裝置（一般來說棘爪）互相作用的棘輪的區(qū)段，將滑動經(jīng)過所述磨圓的側(cè)邊， 但將被留置在平的側(cè)邊上。
[0004] 在一種常規(guī)作法中，在所述齒輪的主要本體鑄造后，齒輪將進(jìn)行實(shí)質(zhì)加工以生成 所有架構(gòu)特征，軸組件的穿洞，牙形態(tài)切割、滾銑和塑形等。
[0005] 這樣的做法需要用到許多實(shí)質(zhì)資源、生成大量廢物并且耗時。這樣的做法在最后 最終產(chǎn)品中，沒有提供所期望結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且因此造成功能壽命的降低。在傳統(tǒng)的做法中，齒 輪的牙層或牙形態(tài)是形成于齒輪上，藉由牙搪磨和/或牙塑形。因為這樣的方法論，齒輪的 產(chǎn)生是關(guān)聯(lián)于低摩擦阻力，缺乏完美度，導(dǎo)致客制化地裝設(shè)在動力傳輸系統(tǒng)中的較少可能 性，更容易在功能作用期間產(chǎn)生噪音，并且對于意外損害更容易敏感，且使用在交通工具中 有限制。
[0006] 此外，在齒輪制造的選擇性作法中，特別是在棘輪齒輪的制造中，切割成適當(dāng)大小 的原物料件主要經(jīng)受局部鍛造作業(yè)或擠壓，接著在基面錠上進(jìn)行實(shí)質(zhì)機(jī)加工作業(yè)，或選擇 性地所獲得的錠基礎(chǔ)件直接經(jīng)受一系列的機(jī)加工作業(yè)，也就是藉由機(jī)加工/切割進(jìn)行表面 外形生成、穿洞、錠表面外形切割/精制和強(qiáng)化、牙形態(tài)切割等。最重要的，所有這些做法是 關(guān)于實(shí)質(zhì)機(jī)加工，用于錠上的結(jié)構(gòu)特征發(fā)展，且用于生成一系列牙形態(tài)。牙切割通常是藉由 其中一對一的牙切割或滾銑所制成。此外，這樣的方法很耗時，不足以實(shí)現(xiàn)相關(guān)自動工業(yè)的 要求/需求。
[0007] 應(yīng)用生產(chǎn)齒輪毛坯的單一步驟鍛造過程來制造具有雙重牙的所述齒輪，常規(guī)上沒 被實(shí)行，主要因為下列原因 ：
[0008] (i)所述組件的商業(yè)產(chǎn)品的模具設(shè)計中的技術(shù)復(fù)雜性；
[0009] (ii)無法達(dá)成生產(chǎn)商業(yè)可接受的具有牙的齒輪的理想鍛造條件；
[0010] (iii)各種大小范圍的自動組件的許多尺寸方面的關(guān)系，也就是中央洞的生成，所 述組件的大小最佳化、牙形成等，這些都難以用單一標(biāo)準(zhǔn)過程來考慮，主要是用于達(dá)成所述 自動組件的所有需要且較佳結(jié)構(gòu)以及功能特征。
[0011] 因此，本發(fā)明主要用于提供一種制造方法，其主要是涉及熱鍛造或冷鍛造，用于從 初始錠件生成齒輪毛坯，接著藉由在正式回火和修整的所述鍛造工件上以兩步驟實(shí)行冷齒 輪擠壓，用于在所提供的具有雙重牙形態(tài)的齒輪的小型齒輪區(qū)段和較大齒輪區(qū)段的外周圍 表面上生成兩種牙形態(tài)。本發(fā)明的最重要目的是省卻機(jī)加工作業(yè)的應(yīng)用，例如用于生成所 提供的具有雙重牙形態(tài)的齒輪的牙塑形和滾銑，并且以很不通常且創(chuàng)新方式，藉由步進(jìn)式 冷擠壓作業(yè)在小型齒輪區(qū)段和較大齒輪區(qū)段的該外周圍表面上實(shí)現(xiàn)兩種牙形態(tài)。
[0012] 本發(fā)明旨在提出一種制造方法，除了實(shí)行冷鍛造/熱鍛造且于后進(jìn)行兩步驟冷擠 壓的必須作業(yè)，其還包括特定支持的二級步驟，作為在整個制造過程中的關(guān)鍵步驟；主要地 用于以有效且完善的方式支持所述必須步驟的效能，并用于所述齒輪形成的最后作業(yè)。這 樣的二級步驟主要包括回火、噴射清理、磷酸鹽處理、CNC加工（非常受限制地）、外殼滲碳、 噴射清理（吊架類型）（hanger type)、搪磨（硬部分打鉆）等。
[0013] 通過本發(fā)明所提供的制造方法所制造的棘輪齒輪，特別是在其小型和較大齒輪區(qū) 段的外周圍表面上具有雙重牙形態(tài)的棘輪齒輪，相比于經(jīng)由常規(guī)過程所制備的類似常規(guī)自 動組件來說是在其結(jié)構(gòu)和功能特性上較為進(jìn)步的，也就是說，在很高應(yīng)力承載能力、耐摩 擦、高溫容許度和非常高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面。
[0014] 發(fā)明目的
[0015] 本發(fā)明的主要目的在于提出具有雙重牙形態(tài)的齒輪的制造方法，此制造方法主要 涉及鍛造作業(yè)，此鍛造作業(yè)是用于齒輪毛坯形成，接著進(jìn)行兩階段冷擠壓作業(yè)，該兩階段冷 擠壓作業(yè)用于在小型齒輪區(qū)段的外周圍表面和較大齒輪區(qū)段的外周圍表面上形成牙形態(tài)。
[0016] 本發(fā)明另一目的是提出一種棘輪齒輪的制造方法，特別是在其小型齒輪區(qū)段的外 周圍表面和較大齒輪區(qū)段的外周圍表面上具有雙重牙形態(tài)的棘輪齒輪，其中所述齒輪的主 要結(jié)構(gòu)特征和其牙形態(tài)是在冷擠壓作業(yè)期間形成的，且于后某些選擇性支持性機(jī)加工過程 是需要的，用于表面精制、產(chǎn)品強(qiáng)化和棘輪齒輪產(chǎn)品的完成。
[0017] 本發(fā)明又一目的是提出一種具有雙重牙形態(tài)的齒輪的制造方法，其主要涉及熱鍛 造或冷鍛造，用于從初始錠件生成齒輪毛坯。接著在正式回火和修整的所述段造工件上以 兩步驟實(shí)行齒輪冷擠壓，用于在其小型齒輪區(qū)段的外周圍表面和較大齒輪區(qū)段的外周圍表 面上生成兩重牙形態(tài)。
[0018] 本發(fā)明再一目的是提出一種具有雙重牙形態(tài)的齒輪的制造方法，其中其特征在于 省卻機(jī)加工作業(yè)的應(yīng)用，例如用于生成所提出的具有雙重牙形態(tài)的齒輪的牙塑形和滾銑， 并且以很不通常且創(chuàng)新方式，藉由步進(jìn)式冷擠壓作業(yè)在小型齒輪區(qū)段和較大齒輪區(qū)段的外 周圍表面上實(shí)現(xiàn)兩種牙形態(tài)。
[0019] 本發(fā)明另一目的是提出一種棘輪齒輪的新穎性制造方法，特別是在其小型齒輪區(qū) 段的外周圍表面和較大齒輪區(qū)段的外周圍表面上具有雙重牙形態(tài)的棘輪齒輪，其中所述制 造方法的特征在于實(shí)行冷擠壓，接著是磷酸鹽處理和CNC作業(yè)，其中所述棘輪齒輪在兩層 上的牙形態(tài)在整個棘輪齒輪本體形成期間被擠出，而沒有實(shí)行任何齒輪切割/塑形或滾銑 作業(yè)。
[0020] 本發(fā)明再一目的是提出一種棘輪齒輪的制造方法，特別是在其小型齒輪區(qū)段的外 周圍和較大齒輪區(qū)段的外周圍上具有雙重牙形態(tài)的棘輪齒輪，其中具有雙重牙形態(tài)的所述 齒輪特征在于，其相較于常規(guī)此種齒輪和其牙形態(tài)來說進(jìn)步