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双面油槽的成形及控制
齿轮两端面都有油槽,上述问题就会表现得尤为突出,目前常见的解决办法为只锻出其中一面油槽,另一面采用机加工铣油槽。这样,控制起来相对简单,但依然需要增加铣油槽工序,增加机加工成本,而且还会增加流转时间,因此该方法不是经济的。
双面油槽深度的控制
直接锻出双面油槽,若锻件厚度公差控制不合理,如锻件厚度尺寸偏上差,后加工的那一面的机加工去除量就大于设计值,从而导致油槽深度尺寸偏小,严重的可能会将油槽面车平,因此控制锻件厚度公差尤为重要,从以下几个方面入手:
⑴合理控制下料重量。目前,齿轮类锻件多为闭式锻造,即整个锻造成形过程中,金属是在一个封闭的模具型腔内流动成形的,根据体积不变原理,下料重量的偏差将直接体现到锻件厚度上,从而导致锻件厚度偏差不可控。以图2所示的某客车变速器上二轴齿轮为例,若下料重量偏上差30g,锻件厚度就会偏上差1mm。我公司采用日本万阳的高精密剪床下料,下料重量偏差可控制在±10g以内。
图2某客车变速器上二轴齿轮
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⑵合理设计模具上油槽的深度。由于锻压机上生产的锻件,厚度多会超上差,且批量生产时模具上的油槽结构容易磨损,因此,在模具设计时,须在原有油槽深度的基础上适当加深,规定如下:对于机加工定位的那一面,可在油槽深度上加深0.3~0.5mm,非机加工定位的那一面,可加深0.7~1mm。
双面油槽冲孔变形的控制
⑴如果冲孔时油槽与内孔有一定距离(单边≥3mm),可在冲孔凹模刃口处做出凸起,将油槽保护在变形区外(图3)。这样,即使冲孔变形,也不会影响油槽的尺寸、形状。
图3冲孔凹模刃口做凸起
⑵如果油槽直接与内孔相通,无法在冲孔凹模刃口处做凸起,将油槽保护在变形区外,可从两个方面入手解决冲孔时油槽变形的问题:
1)冲完孔后压油槽:利用冲孔切边顺序模的结构,冲完孔后在切边工序压出油槽(图4)。这种方法的优点:冲完孔后压油槽,油槽不会变形,尺寸稳定。但缺点是增加一个工步,当采用手工操作时,操作不太方便,且生产效率低。
2)设计新的弹性冲孔模结构(图5),使锻件在冲孔过程中始终处在被压紧状态,可有效预防冲孔变形,压紧装置应同时具有浮动及压紧两种功能,以提供足够的退件力,保证冲孔后顺利退件。
结论
⑴单面油槽可利用合理确定加工面的方法保证油槽深度,利用将冲孔时油槽面朝上的方法防止油槽变形。
⑵双面油槽的油槽深度控制:1)合理控制下料重量;2)合理设计模具上油槽的深度。
⑶双面油槽冲孔变形控制:1)在冲孔凹模刃口处做出凸起保护油槽;2)利用冲孔切边顺序模的结构,冲完孔后热压油槽;3)设计新的弹性冲孔模结构,压紧状态下冲孔。
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