本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種非晶合金齒輪成型方法及所用模具。

背景技術(shù)：
在近代機(jī)器中，齒輪或花鍵傳動(dòng)是最常見(jiàn)的一種機(jī)械傳動(dòng)，它是傳遞機(jī)器動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的一種形式，在機(jī)械產(chǎn)品中齒輪或花鍵已成為不可或缺的傳動(dòng)部件，是機(jī)械產(chǎn)品重要基礎(chǔ)零部件。在汽車(chē)行業(yè)中，齒輪和花鍵作為汽車(chē)主要的基礎(chǔ)傳動(dòng)元件，其質(zhì)量直接影響汽車(chē)的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命。齒輪和花鍵質(zhì)量關(guān)鍵為齒面的耐磨性和尺寸精度，常規(guī)齒輪和花鍵由于通常采用鋼材制備而成，制備過(guò)程中需要鋼材軟好加工成型，成型后希望齒面硬好耐磨延長(zhǎng)使用壽命，所以常常采用滲氮滲碳等表面硬化處理，而該類處理是以犧牲齒面的精度為代價(jià)，即常規(guī)齒面高制備精度與高耐磨性不能兼得。因此人們需要一種新型的材料能夠更好的滿足齒形產(chǎn)品的成型和使用要求。非晶合金材料是20世紀(jì)后期迅速發(fā)展起來(lái)的新型材料，與晶態(tài)材料相比具有許多優(yōu)異的的性能，特別是其中的Zr基非晶合金具有高強(qiáng)度、高彈性、高硬度、高耐磨性、高耐蝕性和優(yōu)異的成形性能，對(duì)于齒輪等零件來(lái)說(shuō)，在硬度、耐磨、耐腐蝕、屈服應(yīng)力方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。公開(kāi)號(hào)為CN1846085A的專利公開(kāi)了采用非晶合金制備齒輪產(chǎn)品，為壓鑄成型，存在拔模角度，只能做到簡(jiǎn)單齒面的小齒輪，一旦齒面形狀復(fù)雜，將涉及到后續(xù)機(jī)加工，破壞了產(chǎn)品的一致性和尺寸的精度，因此對(duì)非晶材料性能的要求也高(拉伸強(qiáng)度1500MPa或者Hv500)。產(chǎn)品齒面不能直接做成直伸或復(fù)雜曲面，限制了非晶合金在高質(zhì)量齒面類產(chǎn)品上的應(yīng)用。公開(kāi)號(hào)為CN1583321A的專利中公開(kāi)了一種解決渦輪齒形產(chǎn)品出模困難方法，該專利方法針對(duì)鋅合金，渦輪產(chǎn)品，澆注成型方式。鋅合金強(qiáng)度硬度不高，澆注方式產(chǎn)生的壓力不大，所以該方法的鑲塊通過(guò)水平位移即可與產(chǎn)品脫模。針對(duì)非晶合金硬度高，采用壓鑄方式成型的壓力大，該種方式很難保證產(chǎn)品尺寸精度。同時(shí)該方法不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒面產(chǎn)品的成型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的齒輪高制備精度與高耐磨性不能兼得的技術(shù)問(wèn)題，提供一種精度高、高耐磨性好的非晶合金齒輪的成型方法及所用模具。本發(fā)明提供了一種非晶合金齒輪的成型方法，該方法包括以下步驟：S1、將齒形鑲塊安裝到成型模具中，齒形鑲塊與成型模具組合形成模腔；S2、然后將液態(tài)非晶合金注入到模具的模腔內(nèi)，壓鑄形成齒輪；S3、將齒形鑲塊與齒輪一起頂出模腔；S4、分開(kāi)齒形鑲塊與齒輪；其中，所述齒形鑲塊至少為兩部分，所述齒形鑲塊的總的齒數(shù)與成型的齒輪的齒數(shù)相同，齒形鑲塊組合成的齒面形狀與成型的齒輪齒面相反。本發(fā)明的方法由于齒面與反型鑲塊接觸，且反型鑲塊與齒輪一起被頂出模腔，不影響齒面的精度，齒面一次成型，不再需要機(jī)加工的成型方法。本發(fā)明還提供了一種非晶合金齒輪的成型方法用模具，所述模具包括下固定板、公模、上固定板、母模、頂出機(jī)構(gòu)及齒形鑲塊；所述下固定板與公?？刹鹦豆潭ㄟB接，所述上固定板與母?？刹鹦豆潭ㄟB接，所述上固定板和下固定板連接；所述齒形鑲塊可以安裝在公模內(nèi)，并與公模和母模一起形成模腔；所述頂出機(jī)構(gòu)穿過(guò)公模與齒形鑲塊接觸；所述齒形鑲塊至少為兩部分，所述齒形鑲塊的總的齒數(shù)與成型的齒輪的齒數(shù)相同，齒形鑲塊組合成的齒面形狀與成型的齒輪齒面相反。本發(fā)明的模具，壓鑄時(shí)，由于非晶合金液在模腔中形成，頂出時(shí)反型鑲塊與齒輪一起被頂出模腔，不影響齒面的精度，齒面一次成型，不再需要機(jī)加工的成型方法。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的非晶合金齒輪的成型方法用模具的剖視圖；圖2是一實(shí)施例的外齒輪用齒形鑲塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的剖視圖；圖4是一實(shí)施例的內(nèi)齒輪用齒形鑲塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的剖視圖。如圖1-圖5所示：1-下固定板，2-公模，3-上固定板，4-母模，5-齒形鑲塊，6-模腔，7-頂出機(jī)構(gòu)，8-限位塊，51-第一齒形鑲塊，52-第二齒形鑲塊，53-第三齒形鑲塊，54-第四齒形鑲塊。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種非晶合金齒輪的成型方法，包括以下步驟：S1、將齒形鑲塊安裝到成型模具中，齒形鑲塊與成型模具組合形成模腔；S2、然后將液態(tài)非晶合金注入到模具的模腔內(nèi)，壓鑄形成齒輪；S3、將齒形鑲塊與齒輪一起頂出模腔；S4、分開(kāi)齒形鑲塊與齒輪；其中，所述齒形鑲塊至少為兩部分，所述齒形鑲塊的總的齒數(shù)與成型的齒輪的齒數(shù)相同，齒形鑲塊組合成的齒面形狀與成型的齒輪齒面相反。本發(fā)明，對(duì)非晶合金材料沒(méi)有特別的限制，可以為本領(lǐng)域常用的各種非晶合金。為了使齒輪的耐磨性更好，優(yōu)選地，所述非晶合金的彈性應(yīng)變極限大于1％，彈性模量小于130GPa，所述非晶合金的拉伸強(qiáng)度大于1000MPa，所述非晶合金的維氏硬度大于450Hv。本發(fā)明提供了一種非晶合金齒輪的成型方法用模具，所述模具包括下固定板、公模、上固定板、母模、頂出機(jī)構(gòu)及齒形鑲塊；所述下固定板與公模可拆卸固定連接，所述上固定板與母?？刹鹦豆潭ㄟB接，所述上固定板和下固定板連接；所述齒形鑲塊可以安裝在公模內(nèi)，并與公模和母模一起形成模腔；所述頂出機(jī)構(gòu)穿過(guò)公模與齒形鑲塊接觸；所述齒形鑲塊至少為兩部分，所述齒形鑲塊的總的齒數(shù)與成型的齒輪的齒數(shù)相同，齒形鑲塊組合成的齒面形狀與成型的齒輪齒面相反。優(yōu)選地，所述齒形鑲塊一面設(shè)置有齒形，另一面為設(shè)置有拔模角的光面。優(yōu)選地，所述拔模角為1-45°。優(yōu)選地，所述模具為外齒輪所用模具。優(yōu)選地，所述齒形鑲塊為相等的兩部分組成。優(yōu)選地，所述模具為內(nèi)齒輪所用模具，所述齒形鑲塊至少為三部分組成；所述齒形鑲塊為反型鑲塊，所述反型鑲塊還包括限位塊，所述限位塊位于反型鑲塊形成的空間內(nèi)。優(yōu)選地，所述齒形鑲塊為相等的三部分組成。本發(fā)明中，所述齒形鑲塊的材料沒(méi)有特別的限制，可以為各種容易成型的材料，為了使齒形鑲塊易于加工，優(yōu)選地，所述齒形鑲塊的材料硬度為50-350Hv。為了能夠齒輪更快速的成型，優(yōu)選地，所述齒形鑲塊的材料的熱導(dǎo)率大于20J/mk。所述反型鑲塊的材料能短時(shí)耐一定溫度不變形，即在非晶合金的Tg-Tm之間不變形。用本發(fā)明的方法制備得到的齒輪常用于IT，汽車(chē)，鐘表等領(lǐng)域。下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明一種非晶合金齒輪的成型方法用模具進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明提供一種非晶合金齒輪的成型方法用模具，包括下固定板1、公模2、上固定板3、母模4、頂出機(jī)構(gòu)7及齒形鑲塊5；下固定板1與公模2可拆卸固定連接，上固定板3與母模4可拆卸固定連接，上固定板3和下固定板1連接；齒形鑲塊5可以安裝在公模2內(nèi)，并與公模2和母模4一起形成模腔6；頂出機(jī)構(gòu)7穿過(guò)公模2與齒形鑲塊5接觸；齒形鑲塊5至少為兩部分，齒形鑲塊5的總的齒數(shù)與成型的齒輪的齒數(shù)相同，齒形鑲塊5組合成的齒面形狀與成型的齒輪齒面相反。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，齒形鑲塊5一面設(shè)置有齒形，另一面為設(shè)置有拔模角的光面。拔模角可以減少齒形鑲塊與公模之間的摩擦，有利于齒形鑲塊與公模脫離，優(yōu)選地，拔模角為1-45°，更優(yōu)選為3-15°。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，模具為外齒輪所用模具，齒形鑲塊5至少為兩部分組成。這樣齒形鑲塊在脫離公模后，在沒(méi)有外力作用下，可以自動(dòng)分開(kāi)成兩部分，而對(duì)齒輪的齒面沒(méi)有摩擦，可以很好的包括齒輪的齒面。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，齒形鑲塊為相等的兩部分組成。即如圖2和圖3所述，齒形鑲塊包括第一齒形鑲塊51和第二齒形鑲塊52。齒形鑲塊為相等的兩部分，可以方便操作。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，模具為內(nèi)齒輪所用模具，齒形鑲塊至少為三部分組成；反型鑲塊還包括限位塊8，限位塊位于反型鑲塊形成的空間內(nèi)。如圖4和圖5所述，齒形鑲塊包括第一齒形鑲塊51、第二齒形鑲塊52、第三齒形鑲塊53和第四齒形鑲塊54。因?yàn)閮?nèi)輪的齒形鑲塊是在齒輪的內(nèi)部的，沒(méi)有辦法向外自動(dòng)分離，為了不磨損齒面，只能向內(nèi)部分離。本發(fā)明的齒形鑲塊中間設(shè)置有一限位塊，在齒形鑲塊脫離公模時(shí)，由于齒形鑲塊具有拔模角，所以限位塊很容易脫離齒形鑲塊，那么齒形鑲塊中間就具有一空間，齒形鑲塊即向中間的空間移動(dòng)，與齒輪自動(dòng)分離。對(duì)齒輪的齒面沒(méi)有摩擦，可以很好的保護(hù)齒輪的齒面。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述齒形鑲塊為相等的三部分組成。齒形鑲塊為相等的三部分，既可以容易分開(kāi)，也可以方便操作。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。