一种主减齿轮淬火压模的制作方法

本技术属于淬火压模工装，具体涉及了一种主减齿轮淬火压模。

背景技术：

1、随着科学技术的进步，在汽车制造过程中，有许多新的异型齿轮投入应用，例如带腹板加强结构的主减速齿轮，其结构特殊，无法采用传统从动锥齿轮压淬工装。传统从动锥齿轮采用内、外压模、扩涨器结构，内、外压环分别直接施压在齿轮外圈平面和腹板上。由于加强腹板下部悬空，硬施压后产生严重变形，垂直度很差。对此，当前人们常用的解决方式为在腹板底部设置垫块，加以支撑；例如中国专利申请号为cn201521089491.8公开了一种机车牵引齿圈用的压淬模具，包括上模和下模；上模包括腹板压模和端面压模，端面压模绕腹板压模外周设置；下模包括涨芯、腹板支撑台及端面支撑台，腹板压模通过螺栓与压淬机床的上压板ⅰ连接，端面压模通过螺栓与压淬机床的上压板ⅱ连接，腹板支撑台绕涨芯外周设置，端面支撑台绕腹板支撑台外周设置；腹板支撑台与腹板压模相互配合，用于夹持机车牵引齿圈腹板，端面支撑台和端面压模相互配合，用于夹持机车牵引齿圈端面。再如中国专利申请号为cn202120285758.x公开了一种长腹板大型面齿轮变形控制用组合淬火模具，包括上模和下模，上模包括外压力环和内压力环，外压力环用于对面齿轮零件的齿部施压，内压力环用于对零件的花键端面施压，所述下模包括底座和位于底座上的下支撑环、大支撑垫、小支撑垫、定位心轴；所述下支撑环位于底座和零件的腹板之间且用于将零件支撑部支撑开；所述大支撑垫包括内支撑平台和外支撑平台，所述外支撑平台用于支撑零件的齿部，所述内支撑平台用于支撑零件的支撑部；所述小支撑垫位于零件下端轴颈部和底座之间且用于支撑零件下端轴颈部；所述定位心轴位于零件中心通孔内且与零件中心通孔相配合，包括心轴定位件和心轴支撑平台，心轴定位件自心轴支撑平台延伸出来与底座的中心通孔相配合，心轴支撑平台支撑在底座的上表面。

2、但是，若采用以腹板底部支撑的方式，因齿轮加热后客观存在变形，外圈齿轮下底面必定有悬空余量，分别施压后同样会引起腹板翘曲变形，垂直度差；若腹板垂直度差，后工序以与腹板垂直的内孔定位做磨齿加工，齿面磨削量将出现分配不均匀，从而影响成品齿轮精度和稳定性。

3、由于带腹板结构主减齿轮结构淬火压模不易设计，且使用效果不佳，国内大多采用直淬工艺，造成热处理变形不稳定，磨齿后齿形齿向大约只有50%～60%的产品合格率。为了解决主减齿轮热处理变形，特别是主减齿轮的腹板热处理变形垂直度问题，必须实施压淬工艺，采用独特设计的淬火压床工装。因此，研究一种主减齿轮热处理压模势在必行。。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种主减齿轮淬火压模。本实用新型是一种用于在淬火压床上实现主减齿轮热处理变形矫正的压模工装，以改善热处理变形和热后齿轮精度，解决主减齿轮腹板变形、同轴度超差的问题，保证齿轮的热处理淬火变形一致性。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种主减齿轮淬火压模，包括固定托盘、定心托盘、扩张器、涨芯杆、外压环、内压环和花盘；所述固定托盘、定心托盘、花盘均固定安装在淬火压床的工作台上，并且所述固定托盘安装在花盘的中心孔内，所述定心托盘安装在工作台的中心底孔内；所述涨芯杆的顶端与淬火压床的压杆相接，涨芯杆的外锥面与扩张器的内锥面配合扩张；所述扩张器的外侧面与主减齿轮的内孔相接；所述外压环的底部与主减齿轮的齿面上端施压接触；其中：所述固定托盘的外侧与主减齿轮的齿面下端相接；所述固定托盘的内侧沿轴心均布有若干个定位螺孔ⅰ；所述定位螺孔ⅰ安装有下弹性施压件；所述下弹性施压件的顶端与主减齿轮的腹板下端面相接；所述内压环的底部内侧沿轴心均布有若干个定位螺孔ⅱ；所述定位螺孔ⅱ安装有上弹性施压件；所述上弹性施压件的顶端与主减齿轮的腹板上端面相接。

4、作为本实用新型进一步优选方案：所述定位螺孔ⅰ和定位螺孔ⅱ均设有8个，分别沿轴心均布在固定托盘、内压环上；从而保证了主减齿轮的腹板上下端面受压均匀且足够大。

5、本实用新型进一步说明，所述下弹性施压件和上弹性施压件结构相同，均主要由压块、压缩弹簧和螺栓组成；所述螺栓的一端依次穿过压块、压缩弹簧后装配在定位螺孔ⅰ或定位螺孔ⅱ内。

6、本实用新型进一步说明，所述压块为带台阶的部件，中间通孔部分用于装配螺栓，孔轴配合间隙0.1mm，台阶孔与螺栓头部的孔轴配合间隙0.1mm；通过合理预留台阶高度，压块沿着螺栓的中心轴随着压缩弹簧的行程上下运动。

7、本实用新型进一步说明，所述下弹性施压件和上弹性施压件的数量和位置均相互对应。

8、本实用新型是针对带腹板的主减齿轮制造的专用淬火压模，外压环是传统的压淬结构，零件外端面直接与压模接触；内压环结构使用附带均布的强力弹簧作为压模的压力来源，与传统压模直接施压结构明显不同。这样设计目的是保证了零件端面、腹板同时受压矫正零件。通过调整内压环上附带的弹簧压力、紧固螺栓的行程、弹簧数量，可以实现零件腹板上端压力的调整；有效解决了腹板翘曲变形、垂直度差的问题。

9、本实用新型进一步说明，所述扩张器被均分成六片，并且使用弹簧圈固定。

10、本实用新型进一步说明，所述固定托盘的本体均布有若干个导流槽ⅰ。

11、本实用新型进一步说明，所述内压环的顶部通过螺杆与淬火压床连接，并且在内压环的本体侧面均布有若干个导流孔。

12、本实用新型进一步说明，所述外压环为圆盘形部件，其上端通过螺杆与淬火压床连接，下端均布有若干个导流槽ⅱ。

13、本实用新型的优点：

14、1.本实用新型是针对带腹板主减齿轮制造的专用淬火压模，外压环是传统的压淬结构，零件外端面直接与压模接触；内压环结构使用附带均布的强力弹簧作为压模的压力来源，与传统压模直接施压结构明显不同。这样设计目的是保证了零件端面、腹板同时受压矫正零件；并且通过调整内压环上附带的弹簧压力、紧固螺栓的行程、弹簧数量，可以实现零件腹板上端压力的调整。

15、2.本实用新型采用固定托盘上均布弹性施压件与传统托盘结构明显不同，并且通过调整固定托盘附带的弹簧压力、紧固螺栓的行程、弹簧数量，可以实现零件腹板底部压力的调整。

16、3.本实用新型通过引入对主减齿轮腹板弹性施压，合理调整内压环和固定托盘上的弹簧装置的弹力，解决了主减齿轮腹板变形、同轴度超差的问题。经实施后检测，零件平面度变形≤0.06 mm，腹板热处理后垂直度≤0.04，热处理后齿形精度良好，可达到6级，避免磨削量不均匀，有效降低齿形精度衰减，质量稳定可靠。

技术特征：

1.一种主减齿轮淬火压模，包括固定托盘（2）、定心托盘（4）、扩张器（11）、涨芯杆（6）、外压环（12）、内压环（13）和花盘（15）；所述固定托盘（2）、定心托盘（4）、花盘（15）均固定安装在淬火压床的工作台（3）上，并且所述固定托盘（2）安装在花盘（15）的中心孔内，所述定心托盘（4）安装在工作台（3）的中心底孔内；所述涨芯杆（6）的顶端与淬火压床的压杆（14）相接，涨芯杆（6）的外锥面与扩张器（11）的内锥面配合扩张；所述扩张器（11）的外侧面与主减齿轮（1）的内孔相接；所述外压环（12）的底部与主减齿轮（1）的齿面上端施压接触；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述下弹性施压件和上弹性施压件结构相同，均主要由压块（9）、压缩弹簧（8）和螺栓（7）组成；所述螺栓（7）的一端依次穿过压块（9）、压缩弹簧（8）后装配在定位螺孔ⅰ或定位螺孔ⅱ内。

3.根据权利要求2所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述压块（9）为带台阶的部件，中间通孔部分用于装配螺栓（7），孔轴配合间隙0.1mm，台阶孔与螺栓（7）头部的孔轴配合间隙0.1mm；通过合理预留台阶高度，压块（9）沿着螺栓（7）的中心轴随着压缩弹簧（8）的行程上下运动。

4.根据权利要求1-3任一所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述下弹性施压件和上弹性施压件的数量和位置均相互对应。

5.根据权利要求1所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述扩张器（11）被均分成六片，并且使用弹簧圈（10）固定。

6.根据权利要求1所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述固定托盘（2）的本体均布有若干个导流槽ⅰ（2-3）。

7.根据权利要求1所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述内压环（13）的顶部通过螺杆与淬火压床连接，并且在内压环（13）的本体侧面均布有若干个导流孔（13-3）。

8.根据权利要求1所述的主减齿轮淬火压模，其特征在于：所述外压环（12）为圆盘形部件，其上端通过螺杆与淬火压床连接，下端均布有若干个导流槽ⅱ（12-2）。

技术总结
本技术公开了一种主减齿轮淬火压模，包括固定托盘、定心托盘、扩张器、涨芯杆、外压环、内压环和花盘；其中：所述固定托盘的内侧沿轴心均布有若干个定位螺孔Ⅰ；所述定位螺孔Ⅰ安装有下弹性施压件；所述下弹性施压件的顶端与主减齿轮的腹板下端面相接；所述内压环的底部内侧沿轴心均布有若干个定位螺孔Ⅱ；所述定位螺孔Ⅱ安装有上弹性施压件；所述上弹性施压件的顶端与主减齿轮的腹板上端面相接。本技术引入对主减齿轮腹板弹性施压，通过合理调整内压环和固定托盘上的弹簧装置的弹力，解决了主减齿轮腹板变形、同轴度超差的问题，可保证齿轮的热处理淬火变形一致性，有效降低齿形精度衰减，质量稳定可靠。

技术研发人员：黄山,黎锋
受保护的技术使用者：桂林福达齿轮有限公司
技术研发日：20221117
技术公布日：2024/1/12