專利名稱：汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具及其軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車變速箱中間齒輪軸生產(chǎn)方法的改進(jìn)，特別是一種汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具及其軋制方法。
背景技術(shù)：
汽車變速箱中間齒輪軸是汽車變速箱的輸入軸和輸出軸之間的連接傳動(dòng)部件，其結(jié)構(gòu)包括中心軸、中間第一大齒輪、中間第二大齒輪、左端小齒輪和右端小齒輪，其中中間第一大齒輪的直徑為160mm,厚度為30 mm ;中間第二大齒輪的直徑130mm,厚度30mm ;左端小齒輪的直徑為100mm,厚度為38mm ;右端小齒輪的直徑為80mm,厚度為20mm ;中心軸的直徑為35mm。中間第一大齒輪至中間第二大齒輪之間的中心軸長(zhǎng)為40mm,左端小齒輪至中間第一大齒輪之間的中心軸長(zhǎng)為36mm，中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸長(zhǎng)為 27_。由于汽車變速箱中間齒輪軸設(shè)有多個(gè)不同規(guī)格的齒輪，所以致使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工比較困難。目前，對(duì)于汽車變速箱中間齒輪軸的生產(chǎn)大多通過精密鑄造生產(chǎn)，或通過機(jī)床加工，工藝復(fù)雜、加工成本高、成品率低、耗材多。楔橫軋工藝已廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸、油泵凸輪軸、汽車前后橋貫通軸等各種軸類件毛坯的生產(chǎn)，具有生產(chǎn)效率高、節(jié)材節(jié)能、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于楔橫軋模具來說， 它的一次楔入軋制斷面收縮率要小于75%，如果超過75%，則很容易產(chǎn)生軋件不旋轉(zhuǎn)、尺寸不易保證、中心疏松等缺陷。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的斷面收縮率要大于75%的軸類件，有采用二次楔軋制工藝的報(bào)導(dǎo)，如對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門毛坯的楔橫軋制工藝，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可采用二次楔入，其一次軋制斷面收縮率為57. 8%，其二次軋制斷面收縮率為57. 2%，其總的軋制斷面收縮率為81. 9%，從而達(dá)到可在收縮率超過75%的情況下也能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，但對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸類件則很難完成。一汽解放變速箱1701212-14中間齒輪軸最大外圓直徑R為 160mm,中心軸直徑r為35mm，按照I- (r2 + R2)的公式計(jì)算，其斷面收縮率為95. 2%，收縮率較大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果兩次楔入軋制，兩次總收縮率也僅大于75%，達(dá)不到收縮率為95. 2% 的要求，所以如果按傳統(tǒng)的楔橫軋?jiān)O(shè)計(jì)方案制作，不能滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求和質(zhì)量保證。所以，目前尚未見采用楔橫軋工藝生產(chǎn)汽車變速箱中間齒輪軸的報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能提高生產(chǎn)效率、節(jié)省材料、降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸類件也能大幅度提高軋制收縮率的汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具的軋制方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，包括上、下軋輥本體，其特征在于所述的軋輥本體上的模具共分五段楔面
第一段為喂入坯料段，其喂入坯料的長(zhǎng)度為260 mm，喂入坯料的直徑為160mm，在這一段，加熱的喂入坯料要滾動(dòng)平整放齊，以同步速度喂入專用上、下軋輥本體專用模具之間；
第二段為第一次楔楔入段，這一段中包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽，在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的右側(cè)設(shè)有中間第一次楔，在與中間第一大齒輪對(duì)應(yīng)的孔型槽的左側(cè)設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔，中間第一楔的楔入成形角B1對(duì)準(zhǔn)與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽右側(cè)20 mm的位置，也就是汽車變速箱中間齒輪軸毛坯中的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的位置，通過中間第一次楔的楔入成形角％對(duì)中間第一大齒輪右側(cè)中心軸的軋制，使其逐步向右外延、收縮，使直徑由160mm收縮為80mm，收縮率為75% ;通過左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔的楔入軋制使與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽左側(cè)的中心軸的直徑由160mm收縮為100 mm，收縮率為60. 9% ;與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的槽寬為 30mm ；
第三段為第二次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的槽寬為30mm ;與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的槽寬為38 mm ;與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的槽寬為20 mm ;與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間的距離為36mm，與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間的距離為40mm，與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間的距離為27mm ;在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的中間設(shè)有中間第二次楔，中間第二次楔的楔入成形角Q2與中間第一次楔的楔入成形角％在一條直線上，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第二次楔的滾壓、外延軋制，使其直徑由80mm收縮為50mm，收縮率為60. 9%，使中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸的長(zhǎng)度延長(zhǎng)至40mm ;在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的左側(cè)依次設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔和與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、左端軸一次外延軋制楔，通過左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔的軋制，使中間第一大齒輪至左端小齒輪之間的中心軸由IOOmm收縮為55mm,收縮率為67. 5%，延長(zhǎng)至36mm ;在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽右側(cè)依次設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔、與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽和右端軸一次外延軋制楔，通過右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸由80mm收縮為45mm，收縮率為 68. 4%,延長(zhǎng)至27 mm ;其左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔的楔入成形角a3分別對(duì)準(zhǔn)與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)和與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽外側(cè)的邊沿位置；與此同時(shí)，在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)的左端軸一次外延軋制楔也開始軋制，通過左端軸一次外延軋制楔的軋制，使左端小齒輪的外端軸直徑由100 mm收縮為55mm,并呈直角；在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)的右端軸一次外延軋制楔也開始軋制，通過右端軸一次外延軋制楔的軋制，使右端小齒輪的外端軸直徑由80 mm收縮為 50mm,并呈直角；
第四段為第三次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的中間設(shè)有中間第三次楔，中間第三次楔的楔入成形角Q4與中間第一次楔3的楔入成形角B1在一條直線上，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第三次楔的滾壓軋制，使其直徑由50mm，收縮為35mm，收縮率為51%，至此，使總收縮率為 95. 2%，并形成了直角；在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔，通過左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔的軋制，使中間第一大齒輪和左端小齒輪之間的中心軸的直徑由55mm收縮為35mm，收縮率為55%，總收縮率為95. 2%， 長(zhǎng)度延長(zhǎng)至36mm，并形成了直角；在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔，通過右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸的直徑由45收縮為35mm，收縮率為65%，長(zhǎng)度延長(zhǎng)至 27mm,并形成了直角；在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)設(shè)有左端軸二次外延軋制楔， 通過左端軸二次外延軋制楔的軋制，使左端小齒輪的外端軸直徑由55 mm收縮為35mm,并呈直角；在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)設(shè)有右端軸二次外延軋制楔，通過右端軸二次外延軋制楔的軋制，使右端小齒輪的外端軸直徑由50 mm收縮為35mm,并呈直角；
第五段為精整成型段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)、在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間、在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間、在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽之間和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽的外側(cè)均為平軋楔。本發(fā)明還通過如下措施實(shí)施所述的第一段中喂入坯料位置設(shè)有喂入坯料定位槽，以保證軋件迅速的準(zhǔn)確定位喂入；
所述的左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔、左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔、右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔、左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔、右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔、左端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔和右端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔，均分為兩段，前端為直角楔入成形角，后段為平軋段，達(dá)到了切成直角邊外延軸向延長(zhǎng)， 后轉(zhuǎn)為徑向收縮；所述的中間第一次楔也分為兩段，前段為楔入外延段，后端為平軋段；
所述的中間第一次楔的楔入成形角ai為10度，展開角bi為30度；所述的中間第二次楔的楔入成形角Q2為12度，展開角b2為35度；所述的左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔的楔入成形角％為12度；所述的中間第三次楔的楔入成形角04為14度，展開角 b3為38度。汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具的軋制方法，其特征在于包括以下步驟完成
(1)、制造汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具；
(2)割取定長(zhǎng)軋件喂入坯料，采用直徑為160mm的金屬棒料，割取長(zhǎng)度的重量與要加工的汽車變速箱中間齒輪軸的重量相同，或略大，在本發(fā)明中，確定長(zhǎng)度為260mm，鋸斷，作為喂入還料；
(3)、將割取的喂入坯料放入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度控制在 10300C -1070°C ；
(4)、將加熱好的喂入坯料通過傳送裝置自動(dòng)送入楔橫軋機(jī)的上、下軋輥汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具之間的喂入坯料定位槽內(nèi)，上、下軋輥汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具作同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)喂入坯料旋轉(zhuǎn)，開始是對(duì)喂入坯料按軋輥上的汽車變 速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入專用模具進(jìn)行三次楔滾壓、外延，喂入坯料在專用軋輥模具 旋轉(zhuǎn)一周的過程中逐漸成型，成型的坯件自動(dòng)滾出；
(5)、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)檢。本發(fā)明的有益效果在于與目前采用精密鑄造生產(chǎn)或通過機(jī)床加工生產(chǎn)汽車變速 箱中間齒輪軸的方法相比，工藝簡(jiǎn)單、加工成本低、成品率高、節(jié)省材料。與目前的楔橫軋二 次楔生產(chǎn)工藝相比，由于采用了三次楔，所以大幅度的提高了復(fù)雜軸類件的收縮率，并保證 了汽車變速箱中間齒輪軸的生產(chǎn)質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)如圖9實(shí)施例的專用模具的主視示意圖。圖2為本發(fā)明如圖1實(shí)施例的模具的展開俯視示意圖。圖3為本發(fā)明沿圖2的A-A斷面剖視示意圖。圖4為本發(fā)明沿圖2的B_B斷面首I]視不意圖。圖5為本發(fā)明沿圖2的C-C斷面剖視示意圖。圖6為本發(fā)明沿圖2的D-D斷面剖視示意圖。圖7為本發(fā)明沿圖2的E_E斷面首I]視不意圖。圖8為本發(fā)明沿圖2的F-F剖視示意圖。圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所要加工的汽車變速箱中間齒輪軸的俯視示意圖。圖中1、軋輥本體；2、與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；3、中間第一次楔；4、 左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔；5、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；6、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔 型槽；7、與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽；8、中間第二次楔；9、左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔；10、左 端軸一次外延軋制楔；11、右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔；12、右端軸一次外延軋制楔；13、中間第三 次楔；14、右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔；15、右端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔；16、左端軸二次外延軋制 楔；17、平軋楔；18、左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔；19、喂入坯料定位槽。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例按照?qǐng)D1、2、3、4、5、6、7、8、9說明一個(gè)實(shí)施例的楔橫軋制的全過程。該實(shí)施例是加 工一個(gè)如圖9所示的回轉(zhuǎn)軸類件。該汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，包括上、下 軋輥本體1，其特征在于所述的軋輥本體1上的模具共分五段楔面
第一段為喂入坯料段，其喂入坯料的長(zhǎng)度為260 mm，喂入坯料的直徑為160mm，在這 一段，加熱的喂入坯料要滾動(dòng)平整放齊，以同步速度喂入專用上、下軋輥本體1專用模具之 間；
第二段為第一次楔楔入段，這一段中包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2，在與中 間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的右側(cè)設(shè)有中間第一次楔3，在與中間第一大齒輪對(duì)應(yīng)的 孔型槽2的左側(cè)設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔4，中間第一楔3的楔入成形角對(duì)準(zhǔn)與中間第 一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2右側(cè)20 mm的位置，也就是汽車變速箱中間齒輪軸毛坯中的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的位置，通過中間第一次楔3的楔入成形角對(duì)中間第一大齒輪右側(cè)中心軸的軋制，使其逐步向右外延、收縮，使直徑由160mm收縮為80mm,達(dá)到與右端小齒輪直徑一致的要求，收縮率為75% ;通過左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔4的楔入軋制使與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2左側(cè)的中心軸的直徑由160mm收縮為100 _，達(dá)到與左端小齒輪直徑一致的要求，收縮率為60. 9% ;與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的槽寬為30mm，由于中間第一次楔3和左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔4的高度逐步增高，所以與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的槽深也逐步加深；
第三段為第二次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7 ； 與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5的槽寬為30_ ;與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6的槽寬為38 mm ;與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7的槽寬為20 mm，其槽深均為逐步加深；與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2之間的距離為36mm，與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5之間的距離為 40mm，與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7之間的距離為27_，均與要加工的產(chǎn)品要求尺寸一致；在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5的中間設(shè)有中間第二次楔8，中間第二次楔8的楔入成形角α2與中間第一次楔3的楔入成形角在一條直線上，仍然對(duì)準(zhǔn)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的位置，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第二次楔的滾壓、外延軋制，使其直徑由80mm 收縮為50mm，收縮率為60. 9%，使中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸的長(zhǎng)度延長(zhǎng)至40mm ;在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的左側(cè)依次設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔 9和與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6、左端軸一次外延軋制楔10，通過左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔 9的軋制，使中間第一大齒輪至左端小齒輪之間的中心軸由IOOmm收縮為55mm,收縮率為 67. 5%，延長(zhǎng)至36mm ;在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5右側(cè)依次設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔11、與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7和右端軸一次外延軋制楔12，通過右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔11的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸由80mm收縮為45mm，收縮率為68.4%，延長(zhǎng)至27 mm;其左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔9和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔11的楔入成形角a3分別對(duì)準(zhǔn)與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的外側(cè)和與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5外側(cè)的邊沿位置；與此同時(shí)，在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6的外側(cè)的左端軸一次外延軋制楔10也開始軋制，通過左端軸一次外延軋制楔10的軋制,使左端小齒輪的外端軸直徑由100 mm收縮為55mm，并呈直角；在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7的外側(cè)的右端軸一次外延軋制楔12也開始軋制，通過右端軸一次外延軋制楔12的軋制,使右端小齒輪的外端軸直徑由80 mm收縮為50mm，并呈直角；
第四段為第三次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7 ； 在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5的中間設(shè)有中間第三次楔13，中間第三次楔13的楔入成形角Q4與中間第一次楔3的楔入成形角在一條直線上，仍然對(duì)準(zhǔn)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的位置，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第三次楔的滾壓軋制，使其直徑由50mm，收縮為35mm，收縮率為51%，至此，使總收縮率為95. 2%，并形成了直角，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求；在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2至與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6之間設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔18，通過左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔18 的軋制，使中間第一大齒輪和左端小齒輪之間的中心軸的直徑由55_收縮為35mm,收縮率為55%，總收縮率為95. 2%，長(zhǎng)度延長(zhǎng)至36mm，并形成了直角，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求；在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7之間設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔14，通過右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔14的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸的直徑由45收縮為35mm，收縮率為65%，長(zhǎng)度延長(zhǎng)至27mm，并形成了直角，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求；在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6的外側(cè)設(shè)有左端軸二次外延軋制楔16,通過左端軸二次外延軋制楔16的軋制，使左端小齒輪的外端軸直徑由55 mm收縮為35mm，并呈直角， 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7的外側(cè)設(shè)有右端軸二次外延軋制楔15， 通過右端軸二次外延軋制楔15的軋制,使右端小齒輪的外端軸直徑由50 mm收縮為35mm, 并呈直角，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；在此段完成后，與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2的槽深達(dá)到了 62. 5mm,致使軋制出的中間第一大齒輪的直徑為62. 5mmX 2 + 35 mm = 160 mm,厚度為 30mm,符合產(chǎn)品要求；同理,與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7的槽深和槽寬均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)尺寸，致使軋制出的中間第二大齒輪的直徑和厚度、軋制出的左端小齒輪和與右端小齒輪的直徑和厚度均達(dá)到了產(chǎn)品要求；此時(shí)，中間第一大齒輪、中間第二大齒輪、左端小齒輪和右端小齒輪的直徑和厚度已經(jīng)定型；
第五段為精整成型段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7 ;在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6的外側(cè)、在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽6至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2之間、在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽2至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5之間、在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽5至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7之間和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽7的外側(cè)均為平軋楔17 ;在這一段中，通過平軋楔17的軋制，對(duì)成型的坯件表面進(jìn)行平整，最后輸出。作為本發(fā)明的改進(jìn)所述的第一段中喂入坯料位置設(shè)有喂入坯料定位槽19，以保證軋件迅速的準(zhǔn)確定位喂入；
所述的左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔4、左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔9、右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔11、左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔18、右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔14、左端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔16和右端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔15，均分為兩段，前端為直角楔入成形角，后段為平軋段，達(dá)到了切成直角邊外延軸向延長(zhǎng)，后轉(zhuǎn)為徑向收縮；所述的中間第一次楔3也分為兩段，前段為楔入外延段，后端為平軋段；
所述的中間第一次楔3的楔入成形角為10度，展開角h為30度；所述的中間第二次楔8的楔入成形角α2為12度，展開角b2為35度；所述的左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔9和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔11的楔入成形角a3為12度；所述的中間第三次楔13的楔入成形角Q4為 14度，展開角b3為38度。汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具的軋制方法，其特征在于包括以下步驟完成(1)、制造汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具；
(2)割取定長(zhǎng)軋件喂入坯料，采用直徑為160mm的金屬棒料，割取長(zhǎng)度的重量與要加工的汽車變速箱中間齒輪軸的重量相同，或略大，在本發(fā)明中，確定長(zhǎng)度為260mm，鋸斷，作為喂入還料；
(3)、將割取的喂入坯料放入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度控制在 10300C -1070°C ；
(4)、將加熱好的喂入坯料通過傳送裝置自動(dòng)送入楔橫軋機(jī)的上、下軋輥模具之間的喂入坯料定位槽19內(nèi)，上、下軋輥模具作同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)喂入坯料旋轉(zhuǎn)，開始是對(duì)喂入坯料按軋輥上的模具進(jìn)行三次楔滾壓、外延，喂入坯料在專用軋輥模具旋轉(zhuǎn)一周的過程中逐漸成型，成型的坯件自動(dòng)滾出；
(5)、對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)檢在本公司內(nèi)，與2011年10月至12月共軋制100件，經(jīng)過抗壓、耐磨試驗(yàn)，與現(xiàn)有的汽車變速箱中間齒輪軸相比，合格率達(dá)到了 98%，而且明顯的節(jié)材、省工。
權(quán)利要求
1.汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，包括上、下軋輥本體(I)，其特征在于 所述的軋輥本體(I)上的模具共分五段楔面第一段為喂入坯料段，其喂入坯料的長(zhǎng)度為260 mm，喂入坯料的直徑為160mm ；第二段為第一次楔楔入段，這一段中包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)，在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)的右側(cè)設(shè)有中間第一次楔(3)，在與中間第一大齒輪對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)的左側(cè)設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔(4)，中間第一楔(3)的楔入成形角&1對(duì)準(zhǔn)與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)右側(cè)20 mm的位置，通過中間第一次楔(3)的楔入成形角％對(duì)中間第一大齒輪右側(cè)中心軸的軋制，使其逐步向右外延、收縮，使直徑由160_ 收縮為80mm，收縮率為75% ;通過左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔(4)的楔入軋制使與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)左側(cè)的中心軸的直徑由160mm收縮為100 mm，收縮率為60. 9% ;與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)的槽寬為30mm ；第三段為第二次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7);與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)的槽寬為30_ ;與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)的槽寬為38 mm ;與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)的槽寬為20 mm，其槽深均為逐步加深；與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)之間的距離為36mm，與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)之間的距離為40mm，與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)之間的距離為27mm ;在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)的中間設(shè)有中間第二次楔(8)，中間第二次楔(8)的楔入成形角α2與中間第一次楔3的楔入成形角在一條直線上，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第二次楔的滾壓、外延軋制，使其直徑由80mm收縮為50mm，收縮率為60. 9%，使中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸的長(zhǎng)度延長(zhǎng)至40mm ;在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)的左側(cè)依次設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(9)和與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)、左端軸一次外延軋制楔(10)，通過左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(9)的軋制，使中間第一大齒輪至左端小齒輪之間的中心軸由100_收縮為55mm，收縮率為67. 5%，延長(zhǎng)至36mm ;在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)右側(cè)依次設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(11 )、與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)和右端軸一次外延軋制楔(12)，通過右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(11)的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸由80mm收縮為45臟，收縮率為68. 4%，延長(zhǎng)至27 mm ;其左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(9)和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(11)的楔入成形角％分別對(duì)準(zhǔn)與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2) 的外側(cè)和與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)外側(cè)的邊沿位置；與此同時(shí)，在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)的外側(cè)的左端軸一次外延軋制楔(10)也開始軋制,通過左端軸一次外延軋制楔(10)的軋制，使左端小齒輪的外端軸直徑由100 mm收縮為55mm,并呈直角； 在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)的外側(cè)的右端軸一次外延軋制楔(12)也開始軋制，通過右端軸一次外延軋制楔(12)的軋制，使右端小齒輪的外端軸直徑由80 mm收縮為50mm, 并呈直角；第四段為第三次楔楔入段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7);在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)的中間設(shè)有中間第三次楔(13)，中間第三次楔(13)的楔入成形角α4與中間第一次楔(3)的楔入成形角在一條直線上，通過對(duì)汽車變速箱中間齒輪軸的中間第一大齒輪和中間第二大齒輪之間的中心軸進(jìn)行第三次楔的滾壓軋制，使其直徑由50mm,收縮為35mm, 收縮率為51%，至此，使總收縮率為95. 2%，并形成了直角；在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)至與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)之間設(shè)有左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(18)，通過左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(18)的軋制，使中間第一大齒輪和左端小齒輪之間的中心軸的直徑由 55mm收縮為35mm,收縮率為55%,總收縮率為95. 2%,長(zhǎng)度延長(zhǎng)至36mm,并形成了直角；在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)之間設(shè)有右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(14)，通過右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(14)的軋制，使中間第二大齒輪至右端小齒輪之間的中心軸的直徑由45收縮為35mm，收縮率為65%，長(zhǎng)度延長(zhǎng)至27mm，并形成了直角； 在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)的外側(cè)設(shè)有左端軸二次外延軋制楔(16),通過左端軸二次外延軋制楔(16)的軋制,使左端小齒輪的外端軸直徑由55 mm收縮為35mm,并呈直角； 在與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)的外側(cè)設(shè)有右端軸二次外延軋制楔(15),通過右端軸二次外延軋制楔(15)的軋制,使右端小齒輪的外端軸直徑由50 mm收縮為35mm,并呈直角；第五段為精整成型段，包括與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)、與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)、與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7);在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)的外側(cè)、在與左端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(6)至與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)之間、在與中間第一大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(2)至與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)之間、在與中間第二大齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(5)至與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)之間和與右端小齒輪相對(duì)應(yīng)的孔型槽(7)的外側(cè)均為平軋楔(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，其特征在于所述的第一段中喂入坯料位置設(shè)有喂入坯料定位槽(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，其特征在于所述的左外延轉(zhuǎn)平軋一次楔(4)、左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(9)、右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(11)、左外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(18)、右外延轉(zhuǎn)平軋三次楔(14)、左端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔(16)和右端軸二次外延轉(zhuǎn)平軋制楔(15)，均分為兩段，前端為直角楔入成形角，后段為平軋段；所述的中間第一次楔(3)也分為兩段，前段為楔入外延段，后端為平軋段。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具，其特征在于所述的中間第一次楔(3)的楔入成形角為10度，展開角Id1為30度；所述的中間第二次楔(8)的楔入成形角α2為12度，展開角b2為35度；所述的左外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(9)和右外延轉(zhuǎn)平軋二次楔(11)的楔入成形角％為12度；所述的中間第三次楔(13)的楔入成形角α4 為14度，展開角b3為38度。
5.汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具的軋制方法，其特征在于包括以下步驟完成(1)、制造汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具；(2)、割取定長(zhǎng)軋件喂入坯料，采用直徑為160mm的金屬棒料，割取長(zhǎng)度為260mm；(3)、將割取的喂入坯料放入中頻感應(yīng)電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱溫度控制在10300C -1070°C ；(4)、將加熱好的喂入坯料通過傳送裝置自動(dòng)送入楔橫軋機(jī)的上、下軋輥模具之間的喂入坯料定位槽19內(nèi)，上、下軋輥模具作同向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)喂入坯料旋轉(zhuǎn)，開始是對(duì)喂入坯料按軋輥上的模具進(jìn)行三次楔滾壓、外延，喂入坯料在專用軋輥模具旋轉(zhuǎn)一周的過程中逐漸成型，成型的坯件自動(dòng)滾出。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具及其軋制方法，包括模具和軋制方法，其特征在于所述的模具包括喂入坯料段、第一次楔楔入段、第二次楔楔入段、第三次楔楔入段和精整成型段，通過三次楔入軋制，使中心軸在每次收縮率不超過75%的前提下，總收縮率達(dá)到95.2%。使用該專用模具時(shí)，首先要割取定長(zhǎng)軋件喂入坯料，在喂入坯料加熱，然后喂入帶有專用模具的上、下軋輥之間進(jìn)行軋制成型。該汽車變速箱中間齒輪軸毛坯三次楔入模具及其軋制方法，工藝簡(jiǎn)單、加工成本低、成品率高、節(jié)省材料；由于采用了三次楔，所以大幅度的提高了復(fù)雜軸類件的收縮率，并保證了汽車變速箱中間齒輪軸的生產(chǎn)質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21H1/00GK102601277SQ20121006144
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月11日
發(fā)明者吳會(huì)學(xué), 魏光玉, 魏光祿 申請(qǐng)人:萊蕪市匯鋒汽車軸齒有限公司