一种行星架的锻造工艺的制作方法

本发明涉及行星架生产的领域，尤其是涉及一种行星架的锻造工艺。

背景技术：

行星架是行星齿轮传动装置的主要构件之一，行星轮轴或者轴承就装在行星架上，当行星轮作为基本构件时，行星架是行星排中承受外力矩最大的零件。

现有的可参考授权公告号为：cn206468794u的中国实用新型专利，其涉及行星减速器技术领域，尤其是一种行星减速器的行星架，包括第一架体、第二架体及连接部，连接部位于第一架体及第二架体之间，第一架体、连接部及第二架体之间通过螺钉固定连接，第一架体及第二架体上均开设有若干用于安装行星齿轮轴的轴孔，第一架体上的轴孔与第二架体上的轴孔数量一致且一一对应，第一架体的内侧面位于其上轴孔的边缘开设有第一集污槽，第二架体的内侧面位于其上轴孔的边缘开设有第二集污槽，通过第一集污槽及第二集污槽的设置有效的防止了行星减速器内的油垢或碎屑卡在行星齿轮与行星架之间，提高了传动效率及避免了行星齿轮与行星架卡死的现象。

上述的这种行星减速器的行星架，在加工时，都是采用分体式加工，先铸造出行星架带有连接部的第一架体然后，再铸造出行星架的第二架体，最后，通过螺栓将第一架体与第二架体连接，完成行星架的整体成型，但由于架被制成两部分，然后采用螺栓连接，因而其连接部的强度较低，使用寿命较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种行星架的锻造工艺，具有能够锻出一体化成型的行星架，具有强度高，使用寿命长的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种行星架的锻造工艺，包括以下步骤：

步骤一、下料，选用粗钢柱为原料，根据使用的需求将粗钢柱切削呈短钢柱胚料；

步骤二、加热，将切断后的胚料置于加热炉内进行加热；

步骤三、锻胚，将加热后的胚料取出，采用自由锻对其进行粗锻，消除胚料内应力；

步骤四、行星架胚体成型，设置底模一以及顶模一，底模一中部开设圆柱槽一，圆柱槽一的轴线位置处竖直开设有直径小于圆柱槽一的圆柱长槽一，顶模一包括与直径与圆柱槽一直径相同的压柱，然后将粗锻后的胚料直接置于底座的圆柱槽一内，通过压柱连续向下锻压胚料，使胚料成型为上端直径与原柱槽直径相同且下端直径与圆柱长槽一直径相同的阶梯柱状的行星架胚体；

步骤五、行星架胚体上端面成槽，设置顶模二，顶模二包括直径小于底模一圆柱槽一直径且大于圆柱长槽一直径的顶柱以及固接于顶柱周面且直径与底模一圆柱槽一直径相同的压板，在锻出行星架胚体后，将顶模一更换顶模二，通过顶模二继续对底模一内的行星架胚体进形锻压，通过顶柱向下挤压行星架胚体上端，使行星架胚体上端中部逐渐向下凹陷成圆槽，并逐渐使行星架胚体上端拉长同时使槽壁变薄；

步骤六，行星架胚体上端侧壁开槽，设置底模二与顶模三，底模二中部竖直开设有与圆柱槽一直径相同的圆柱槽二，圆柱槽深度为待成型行星架上端高度，且底模二的底面轴线位置处竖直开有直径与圆柱长槽一直径相同的圆柱长槽二，所述底模二对应圆柱槽二侧侧壁均匀开设有三个竖槽，三个竖槽底面至圆柱槽二底面高度与行星架胚体上端圆槽地面厚度相同，底模二对应各竖槽的位置均设置有随滑移能够插设于竖槽内的模切环刀，顶模三包括直径与顶模二顶柱直径相同的定形柱，定形柱的周面对应各竖槽的位置均开设有下侧延伸出顶模三下侧的让位槽；将步骤五中锻出的行星架胚体置于底模二内，下压定形柱插设于顶模三中形行星架胚体的圆槽内，然后，推动各模切环刀趋向竖槽方向穿设过竖槽并对行星架胚体的侧壁进行模切，然后模切环刀退出，并将定形柱复位，即可完成行星架胚体上端侧壁开槽；

步骤七、行星架胚体上端侧壁缩口，设置顶模四，顶模四包括固定柱以及与固定柱下端的支撑柱，支撑柱的直径小于待成型的行星架上端缩口直径且支撑柱的高度与待成型的行星架上端环槽高度相同；在完成步骤六中行星架胚体上端侧壁开槽后，通过夹块继续夹紧底模二中行星架胚体的上端侧壁，然后将顶模四的支撑柱延伸至行星架胚体的圆槽内抵接于行星架胚体内侧壁的一侧，然后固定顶模四，最后，转动底模二，对行星架胚体通过支撑柱抵接的一侧趋向支撑柱方向锻打，使行星架胚体上端延伸出底模二的一端逐渐向行星架胚体的轴线方向弯折形成缩口；

步骤八、行星架胚体上端挡环成型，保持底模二的转动以及顶模四的固定，沿竖直方向继续捶打行星架胚体上端趋向行星架轴线方向弯折的缩口，使行星架上端的缩口继续趋向水平方向弯折形成水平的挡环，然后，将顶模四的支撑柱从挡环的中部取出，最后将行星架从底模二中取出，即可行星架的锻造；

步骤九、热处理，将加工成型的行星架做锻后正火、回火处理，最后进行调质处理；

步骤十、整形开孔，将热处理完成的锻件进行整形修边，再对上挡环以及行星架上端对应行星架侧壁开槽的位置钻出通孔，至此完成行星架的整体成型。

通过采用上述技术方案，将短钢柱胚料先粗锻成行星架胚体，再锻端面槽，开侧槽，最后锻挡环，完成行星架的一体化成型，行星架整体强度高，中无焊缝，组织强度高，使用寿命长。

本发明进一步设置为：所述的步骤四，底模一中部开设的圆柱槽的底面呈锥度为10:1的锥槽。

通过采用上述技术方案，在底模一的圆槽底面开设有锥槽能够便于胚体的流动挤压至圆柱长槽内，便于行星架胚体的成型。

本发明进一步设置为：所述的步骤四，圆柱槽一与圆柱长槽一上设置拔模斜度，拔模斜度4-5°。

通过采用上述技术方案，设置的圆柱槽一与圆柱长槽一的拔模斜度，便于锻压成型后的行星架胚体从底模一种取出，方便操作。

本发明进一步设置为：所述圆柱长槽一的下侧竖直滑移连接有周面能够抵接于圆柱长槽底面的推柱，所述底模对应推柱与圆柱长槽一底面的位置开设有能够与圆柱长槽一连通的方槽。

通过采用上述技术方案，在通过底模一完成行星架胚体的成型后，需要取出胚体时，直接采用撬杠穿设过底模的方槽内，然后，直接向下敲打撬杠远离底模一的一端，通过杠杆原理，即可通过撬杠位于方槽内的一端向上推动推块向上运动，从而通过推块将底模一内的行星架胚体从底模一种取出。

本发明进一步设置为：所述的底模二的外侧有环座，所述环座内转动连接有转动盘，所述转动盘的上侧以转动盘为中心固接有涡旋条，所述环座的上侧沿各模切环刀的滑移轨迹开设有滑槽，所述模切环刀的相互远离的一侧均固接有延伸至滑槽内且下端滑移于涡旋条的滑块一，所述转动盘的周边还固接有锥齿轮一，所述环座还转动连接有啮合于锥齿轮一的锥齿轮二，锥齿轮二的一侧固接有延伸出环座的驱动轴。

通过采用上述技术方案，转动驱动轴能够带动锥齿轮二转动，从而能够带动锥齿轮一转动，从而能够带动涡旋条转动，进而能够带动下端滑移连接于涡旋条的滑块一沿滑槽滑移，从而能够推动模切环刀移动至对行星架胚体侧壁模切。

本发明进一步设置为：所述滑块一靠近模切环刀的一侧设置有能够沿环刀槽滑移的推块，所述滑块一远离的模切环刀的一侧还固接有推动缸，推动缸伸杆穿设过滑块一并固接于推块。

通过采用上述技术方案，工作时，在模切环刀完成对行星架胚体的切槽，当模切环刀退出行星架胚体后，推动缸带动伸缩杆延伸能够推块运动，从而将模切环刀内的废料推出模切环刀的切刀槽。

本发明进一步设置为：所述底模二外侧对应相邻竖槽之间的位置开设滑槽，滑槽内均滑移有能够趋向圆柱槽方向滑移的夹块，所述环座对应各夹块相互远离的一侧还均开设有与夹块滑移方向相同的长槽，长槽内均滑移连接有下端滑移连接于转动盘涡旋条的滑块二，所述滑块二上均螺纹连接长度方向与长槽长度方向相同的螺柱，螺柱的一端还转动连接于夹块。

通过采用上述技术方案，涡旋盘转动，能够带动滑块二沿长槽滑移，从而能够通过螺柱带动夹块夹紧行星架胚体，此外，通过转动螺杆可以调节夹块与滑块二之间的距离，进而能够在涡旋盘转动带动模切环刀切割时，夹块不抵接于行星架胚体，或涡旋盘转动带动夹块夹紧行星架胚体时，模切环刀步抵接于行星架胚体。

本发明进一步设置为：所述底模二的下侧设置有底座，所述底模二的中部转动连接有转动柱，所述底模二的下侧固接于转动柱，底座内还固接有能够驱动转动柱转动的伺服电机，所述底座二的一侧竖直固接有立架，所述立架上竖直设置有能够向下运动的活动架，所述活动架的下侧固接有水平设置的伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆下端可拆卸连接于顶模四的固定柱。

通过采用上述技术方案，在进行行星架上端缩口时，可以通过活动架向下运动至顶模四的支撑柱抵接于行星架胚体的圆槽底面之后，通过伸缩缸推动支撑柱抵接于行星架胚体的圆槽底面一侧，再通过伺服电机带动转动柱转动，从而可以带动行星架胚体转动，进而可以方便的实现行星架上端的缩口。

本发明进一步设置为：所述底座对应支撑柱抵接行星架胚体的一侧固接有水平设置的冲缸一，冲缸一的伸缩杆朝向底模二并固接有能够抵接于行星架胚体延伸出底模二上端的冲头一。

通过采用上述技术方案，在底模二转动的同时，冲缸一带动冲头一连续对行星架胚体延伸出底模二上端的位置连续冲击，从而可以使行星架胚体延伸出底模二的侧壁趋向行星架胚体的轴线方向弯折，形成缩口。

本发明进一步设置为：所述立架对应支撑柱抵接行星架胚体一侧的上端固接有冲缸二，冲缸二的伸缩杆朝下设置并固接于冲头二。

通过采用上述技术方案，在行星架胚体的上端形成倾斜设置的缩口后，继续通过底模二带动行星架胚体转动，然后通过冲缸二带动冲头二连续对支撑柱抵接行星架胚体的一侧上端连续冲击，从而可以使行星架胚体上端倾斜的缩口弯折至水平，形成挡环。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.将短钢柱胚料先粗锻成行星架胚体，再锻端面槽，开侧槽，最后锻挡环，完成行星架的一体化成型，行星架整体强度高，中无焊缝，组织强度高，使用寿命长。

2.在通过底模一完成行星架胚体的成型后，需要取出胚体时，直接采用撬杠穿设过底模的方槽内，然后，直接向下敲打撬杠远离底模一的一端，通过杠杆原理，即可通过撬杠位于方槽内的一端向上推动推块向上运动，从而通过推块将底模一内的行星架胚体从底模一种取出。

附图说明

图1是本发明的底模一与顶模一的结构示意图。

图2是本发明的底模二与顶模二的结构示意图。

图3是本发明的成型设备结构示意图。

图4是本发明的底模二结构示意图。

图5是本发明的顶模三结构示意图。

图6是本发明的转动盘结构示意图。

图7是本发明的顶模四结构示意图。

图中，1、底模一；12、圆柱槽一；121、圆柱长槽一；13、压柱；14、推柱；15、方槽；2、顶柱；21、压板；3、底座；4、底模二；41、转动柱；42、圆柱槽二；421、竖槽；422、容纳槽；43、圆柱长槽二；44、环座；441、转动盘；442、涡旋条；443、锥齿轮一；444、锥齿轮二；445、转动轴；446、滑槽；447、长槽；45、滑块一；451、模切环刀；452、推块；453、推动缸；46、滑块二；461、螺柱；462、夹块；5、立架；51、升降缸；52、活动架；53、伸缩缸；6、顶模三；61、定形柱；62、让位槽；7、顶模四；71、固定柱；72、支撑柱；8、冲缸一；81、冲头一；9、冲缸二；91、冲头二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

为本发明公开的一种行星架的锻造工艺，包括以下步骤：

步骤一、下料，选用粗钢柱为原料，根据使用的需求将粗钢柱切削呈短钢柱胚料；

步骤二、加热，将切断后的胚料置于加热炉内进行加热；

步骤三、锻胚，将加热后的胚料取出，采用对其进行粗锻，消除胚料内应力；

步骤四、行星架胚体成型

参照图1，设置底模一1以及顶模一，底模一1中部开设圆柱槽一12，圆柱槽一12的底面呈锥度为10:1的锥槽，圆柱槽一12的轴线位置处竖直开设有直径小于圆柱槽一12的圆柱长槽一121，顶模一包括与直径与圆柱槽一12直径相同的压柱13，在圆柱槽一12与圆柱长槽一121上设置拔模斜度，拔模斜度4-5°，在圆柱长槽一121内竖直滑移连接有周面能够抵接于圆柱长槽一121底面的推柱14，在底模一1侧壁对应推柱14与圆柱长槽一121底面之间的位置开设有能够与圆柱长槽一121连通的方槽15。

将粗锻后的胚料直接置于底模一1的圆柱槽一12内，通过压柱13连续向下锻压胚料，使胚料成型为上端直径与圆柱槽一12直径相同且下端直径与圆柱长槽一121直径相同的阶梯柱状的行星架胚体，在通过底模一1完成行星架胚体的成型后，直接采用撬杠穿设过底模的方槽15并插设于推块14下侧与圆柱长槽一121底面之间，然后，直接向下敲打撬杠远离底模一1的一端，通过杠杆原理，即可通过撬杠位于内位于方槽15的一端向上推动推柱14向上运动，从而通过推柱14将底模一1内的行星架胚体从底模一1种取出；

步骤五、行星架胚体上端面成槽

参照图2，设置顶模二，顶模二包括顶柱2以及固接于顶柱2周面的压板21，顶柱2直径小于底模一1圆柱槽一12直径且大于圆柱长槽一121的直径，压板21的直径与底模一1圆柱槽一12直径相同；在锻出行星架胚体后，将顶模一更换顶模二，通过顶模二继续对底模一1内的行星架胚体进形锻压，通过顶柱2向下挤压行星架胚体上端，使行星架胚体上端中部逐渐向下凹陷成圆槽，并逐渐使行星架胚体上端拉长同时使槽壁变薄；

步骤六，行星架胚体上端侧壁开槽

参照图3和图5，设置成型设备，成型设备包括底座3，底座3上侧设置柱状的底模二4，底模二4的下侧中部固接有转动柱41，底座3内固接有能够驱动转动柱41转动的驱动电机，底座3的一侧竖直固接有立架5，立架5上固接有竖直设置的升降缸51，升降缸51的伸缩杆朝下设置并固接有活动架52，活动架52下侧固接有水平设置的伸缩缸53，伸缩缸53的伸缩杆端部下侧设置有能够螺栓连接于伸缩缸53的伸缩杆端部下侧的顶模三6和顶模四7（参照图7）。

参照图4和图5，参照图4底模二4中部竖直开设有与圆柱槽一12直径相同的圆柱槽二42，圆柱槽二42深度为待成型行星架上端高度，且底模二4的底面轴线位置处竖直开有直径与圆柱长槽一121直径相同的圆柱长槽二43，底模二4对应圆柱槽二42侧壁位置均匀开设有三个竖槽421，三个竖槽421底面至圆柱槽二42底面高度与行星架胚体上端圆槽底面厚度相同，底模二4的外侧固接有水平设置且与圆柱槽二42同轴线的环座44，环座44内转动连接有与环座44同轴线的转动盘441（参照图6），转动盘441的上侧以转动盘441为中心固接有涡旋条442，转动盘441的周边还固接有锥齿轮一443，环座44转动连接有啮合于锥齿轮一443的锥齿轮二444，锥齿轮二444的一侧固接有延伸出环座44的驱动轴，环座44对应驱动轴的端部还固接有能够驱动转动轴445转动的伺服电机。

环座44的上侧对应竖槽421的位置均均开设有滑槽446，模切环刀451的相互远离的一侧均固接有延伸至滑槽446内且下端滑移于涡旋条442的滑块一45，各滑块一45相互靠近的一侧均固接有水平设置的模切环刀451，模切环刀451能够插设于对应的竖槽421内，滑块一45靠近模切环刀451的一侧设置有能够沿环刀槽滑移的推块452，滑块一45远离的模切环刀451的一侧还固接有推动缸453，推动缸453伸杆穿设过滑块一45并固接于推块452。

底模二4外侧对应相邻竖槽421之间的位置开设容纳槽422，环座44对应各容纳槽422相互远离的一侧还均开设有长槽447，长槽447内均滑移连接有下端滑移连接于转动盘441涡旋条442的滑块二46，滑块二46上均螺纹连接长度方向与长槽447长度方向相同的螺柱461，螺柱461的一端还转动连接有随滑块二46滑移能够插设于滑槽446内的夹块462。

参照图5和图7，顶模三6包括直径与顶模二顶柱2直径相同的定形柱61，定形柱61的周面对应各竖槽421的位置均开设有下侧延伸出顶模三6下侧的让位槽62；顶模四7包括竖直设置的固定柱71，固定柱71的下端固接有与固定柱71同轴线的支撑柱72，支撑柱72的直径小于待成型的行星架上端缩口直径，且支撑柱72的高度与待成型的行星架上端环槽高度相同。

回看图3，底座3对应支撑柱72抵接行星架胚体的一侧固接有水平设置的冲缸一8，冲缸一8的伸缩杆朝向底模二4并固接有能够抵接于行星架胚体延伸出底模二4上端的冲头一81。活动架52对应支撑柱72抵接行星架胚体一侧的上端固接有竖直设置的冲缸二9，冲缸二9的伸缩杆朝下设置并固接于冲头二91。

将步骤五中锻出的行星架胚体置于底模二4内，将顶模三6螺栓连接于伸缩缸53的伸缩杆端部下侧，通过活动架53向下运动并通过伸缩缸53带动定形柱61向底模二4的轴线位置处移动，可以下压定形柱61插设于底模二4中行星架胚体的圆槽内，然后，转动各螺柱461二，使各夹板趋向远离行星架胚体方向运动，再然后，通过伺服电机带动锥齿轮一443与锥齿轮二444转动啮合，实现转动盘441的转动，带动涡旋条442转动，从而带动各滑块一45推动各模切环刀451趋向竖槽421方向穿设过竖槽421并对行星架胚体的侧壁进行模切，然后模切环刀451退出，通过推动缸453推动推块452运动，将模切环刀451内的废料推出模切环刀451的切刀槽，并将定形柱61复位，即可完成行星架胚体上端侧壁开槽。

步骤七、行星架胚体上端侧壁缩口，

在完成步骤六中行星架胚体上端侧壁开槽后，将顶模三6取下，更换顶模四7，转动各螺柱461，带动夹板驱动底模二4的方向运动，使夹板抵接底模二4内行星架胚体时，模切环刀451不抵接于行星架胚体，然后，再次通过伺服电机带动锥齿轮一443与锥齿轮二444转动啮合，实现转动盘441的转动，带动涡旋条442转动，从而带动各滑块二46趋向行星架胚体方向运动，从而带动通过夹块462继续夹紧底模二4中行星架胚体的上端侧壁，然后通过升降缸51带动活动架52向下运动使支撑柱72延伸至行星架胚体的圆槽内，然后通过伸缩缸53带动支撑柱71移动，使支撑柱72抵接于行星架胚体内侧壁的一侧，然后，通过伺服电机带动底模二4转动，通过冲缸一8的冲头一81对行星架胚体通过支撑柱72抵接的一侧趋向支撑柱72方向锻打，使行星架胚体上端延伸出底模二4的一端逐渐向行星架胚体的轴线方向弯折形成缩口；

步骤八、行星架胚体上端挡环成型，保持底模二4的转动以及顶模四7的固定，使冲头一81复位，并通过冲缸二9带动冲头二91沿竖直方向继续捶打行星架胚体上端趋向行星架轴线方向弯折的缩口，使行星架上端的缩口继续趋向水平方向弯折形成水平的挡环，然后，通过伸缩缸70带动固定柱71移动，将顶模四7的支撑柱72从挡环的中部取出，最后将行星架从底模二4中取出，即可行星架的锻造；

步骤九、热处理，将加工成型的行星架做锻后正火、回火处理，最后进行调质处理；

步骤十、整形开孔，将热处理完成的锻件进行整形修边，再对上挡环以及行星架上端对应行星架侧壁开槽的位置钻出通孔，至此完成行星架的整体成型。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。