Penyelidikan mengenai Teknologi Penempaan Ketepatan Cincin Gear Keluli Penyegerak

Penyegerak adalah komponen penting dalam kotak gear automotif untuk mencapai perubahan kelajuan, dan gelang gear adalah komponen penting penyegerak. Ketepatan dan kualiti cincin gear secara langsung akan menjejaskan kesan sebenar perubahan kelajuan. Dengan perkembangan pesat industri automotif, gelang gear penyegerak tembaga asal secara beransur-ansur digantikan dengan gelang gear penyegerak keluli. Produk penyegerak kami diperbuat daripada bahan keluli, yang sangat dituntut dan memerlukan pengeluaran besar-besaran. Artikel ini terutamanya mengkaji proses penempaan ketepatan gelang gear penyegerak keluli. Bahan mentahnya ialah 20CrMnTi, dan keadaan sebelum penempaan ketepatan adalah cincin bergulung kasar kosong; Membangunkan a proses penempaan ketepatan pelan: bilet pusingan kasar → penempaan ketepatan panas → denyar pusingan → penyepuhlindapan → letupan pukulan → rawatan polimer → tekanan ketepatan sejuk. Dengan menentukan spesifikasi bilet penempaan ketepatan panas (termasuk simulasi 3D), reka bentuk dan pembuatan acuan penempaan ketepatan, ujian proses penempaan ketepatan, dsb., memastikan kecacatan seperti lipatan, retak, tampalan gigi tidak mencukupi dan kekasaran permukaan tidak berlaku. semasa proses penempaan ketepatan. Melalui pengesahan proses, proses penempaan ketepatan cincin gear penyegerak keluli boleh dilaksanakan; Keputusan simulasi 3D adalah konsisten dengan keputusan pengesahan sebenar.

1. Tentukan spesifikasi kosong penempaan ketepatan panas

Gelang gear penyegerak keluli yang dikaji dalam kajian ini diperbuat daripada keluli bulat gelek panas 20CrMnTi melalui pemotongan, pemanasan, pra-penempaan, tebukan, dan gelek gelang. Kosong diperolehi selepas pusingan kasar, dan bulatan luar mempunyai 3 kunci cembung dan 48 gigi kecil. Keperluan ketepatan dan kekasaran permukaan untuk kunci cembung dan gigi kecil adalah tinggi: sisihan lebar kunci cembung ialah ± 0.1mm, dan toleransi simetri ialah 0.15mm; Sudut bulat cembung dan cekung gigi kecil adalah sekecil R0.2mm, dan toleransi larian gigi bersebelahan ialah 0.05mm; Keperluan kekasaran permukaan untuk permukaan bukan mesin Ra3.2 μm. Selepas penempaan ketepatan, bahagian ini tidak lagi dimesin.
Berat teori bagi produk penempaan siap ialah 0.27kg. Menurut data empirikal, lebar denyar dalam dan luar ialah 6-8mm, dan ketebalannya ialah 1.5-2.5mm. Berdasarkan ini, jumlah berat bahan pemotongan dikira sebagai 0.39kg; Pilihan terbaik untuk meletakkan kosong dalam acuan ialah bulatan akar gigi φ Pada 113mm, diameter luar kosong boleh dilaraskan mengikut penentuan φ 112mm; Rujukan menempa saiz lubang dalam φ 94mm, diameter dalam bilet pilihan awal ialah φ 88mm φ 90mm φ 92mm φ Terdapat empat jenis bilet 94mm. Berdasarkan jumlah berat dan dimensi diameter dalam dan luar bilet, ketebalan empat jenis bilet dikira masing-masing ialah 13.2mm, 14.2mm, 15.5mm dan 17.1mm.
Selepas simulasi perisian 3D (Rajah 1), didapati saiz denyar bagi empat jenis bilet yang dinyatakan di atas adalah berbeza, dan produk boleh dibentuk. Keputusan simulasi menunjukkan bahawa kilat dalam dan luar bilet spesifikasi 2 # adalah agak seragam selepas terbentuk, yang secara teorinya paling sesuai dan perlu disahkan oleh proses seterusnya.

Rajah.1 Keputusan Simulasi 3D

2. Reka bentuk dan pembuatan acuan penempaan ketepatan

2.1 Perkara utama reka bentuk acuan penempaan ketepatan panas

Menurut gambarajah penempaan ketepatan sejuk, jurang di sekeliling sisi dikurangkan sebanyak 0.1-0.15mm, dan ketebalan ditingkatkan sebanyak 0.5-1mm untuk mendapatkan gambarajah penempaan ketepatan panas. Kadar pengecutan haba ialah 1.5%, yang boleh menentukan saiz rongga acuan penempaan ketepatan panas. Penyelidikan proses ini menggunakan penempaan acuan terbuka, mereka bentuk alur kilat dalam dan luar, dan mereka bentuk rod bahan atas pada kedudukan denyar dalam acuan bawah. Menggunakan saiz asas acuan asal peralatan untuk mereka bentuk dimensi luaran acuan penempaan ketepatan panas, bahan acuan rongga yang bersentuhan langsung dengan bahan panas diperbuat daripada 1.2367 dengan kekerasan merah yang baik, yang boleh memastikan ketepatan produk.

2.2 Perkara utama reka bentuk acuan penekan ketepatan sejuk

Saiz rongga acuan penempaan ketepatan sejuk adalah konsisten dengan lukisan penempaan ketepatan sejuk, dan struktur lontar adalah serupa dengan acuan penempaan ketepatan panas. Dimensi luar acuan juga direka mengikut kerangka acuan peralatan asal, dan cetakan bawah berbentuk gigi diperbuat daripada bahan LD dengan kekerasan tinggi dan rintangan haus yang baik.

2.3 Perkara Utama untuk pembuatan acuan penempaan ketepatan

Rongga acuan digiling kasar oleh pusat pemesinan CNC berkelajuan tinggi, dihasilkan oleh pemesinan nyahcas elektrik selepas rawatan haba, dan akhirnya digilap dengan peralatan penggilap khas.

3. Ujian proses penempaan ketepatan

3.1 Pemanasan awal acuan

Gunakan peranti pemanasan khusus untuk memanaskan acuan kepada 250-300 ℃, yang sesuai untuk mengisi bentuk gigi sepenuhnya dan tidak mudah menyebabkan keretakan acuan yang tidak normal.

3.2 Pemanasan bilet

Tandai 20 keping setiap satu daripada 4 bilet gulung kasar dan panaskan dengan cepat kepada 1150-1200 ℃ dalam peranti pemanasan aruhan frekuensi sederhana khusus.

3.3 Penempaan ketepatan panas

Penekan Skru CNC 630t sedia ada digunakan untuk penempaan ketepatan panas (daya pembentuk simulasi ialah 327-453 tan), dan kosong yang dipanaskan diletakkan dengan tepat secara mendatar di lokasi bulatan akar acuan penempaan ketepatan panas. Permukaan bulatan luar kosong dipasang dengan bulatan akar acuan untuk mencapai kedudukan kosong untuk mengelakkan kecacatan seperti lipatan dan bentuk gigi yang tidak mencukupi semasa penempaan ketepatan. Semasa proses penempaan ketepatan panas, agen pelepas acuan juga diperlukan untuk menyejukkan dan melincirkan acuan.
Selepas pengesahan proses di tapak, keputusan ujian proses penempaan ketepatan panas untuk gelang gear penyegerak keluli adalah konsisten dengan keputusan simulasi perisian 3D. Gambar rajah pemodelan 3D dan produk penempaan ketepatan panas ditunjukkan dalam Rajah 2. Antara empat spesifikasi bilet, spesifikasi 2 # mempunyai kesan pembentukan terbaik, dengan saiz kilat dalam dan luar yang sekata, yang boleh memastikan pengisian penuh semua bahagian produk tanpa menempa kecacatan seperti lipatan dan retak serta tidak membazir bahan. Antara tiga spesifikasi bilet yang lain, keputusan ujian untuk spesifikasi 1 # menunjukkan bahawa denyar bulat luar adalah kecil, terdapat beberapa gigi yang tidak penuh, denyar dalam adalah besar, dan terdapat banyak bahan buangan; Spesifikasi 3 # dan 4 # mempunyai tepi bulat yang lebih besar.

Rajah.2 Lukisan Pemodelan 3D dan Hasil Fizikal Penempaan Ketepatan Panas

3.4 Pemangkasan kereta

Selepas kosong penempaan ketepatan panas disejukkan secara semula jadi, denyar pada lubang dalam dan bulatan luar akan dikeluarkan. Denyar dalam arah ketebalan tidak akan dikeluarkan buat sementara waktu, dan ia perlu digunakan sebagai elaun penekan halus untuk penekan sejuk berikutnya. Mesin pemesinan seterusnya akan mengeluarkan denyar dalam arah ketebalan.

3.5 Melembutkan penyepuhlindapan

Proses penyepuhlindapan melembutkan kosong untuk pembentukan ketepatan sejuk yang mudah.

3.6 Pembersihan letupan tembakan

Blast bersihkan kosong anil pada mesin letupan pukulan gantung sedia ada untuk mengeluarkan kulit oksida pada permukaan kosong. Pilih bebola keluli halus dengan diameter kurang daripada 0.4mm untuk memastikan kekasaran permukaan produk semasa menekan ketepatan sejuk.

3.7 Rawatan polimer

Sapukan rawatan pelinciran polimer pada tempat kosong selepas letupan pukulan untuk memperbaiki kekasaran permukaan produk selepas menekan ketepatan sejuk dan jangka hayat acuan menekan ketepatan sejuk.

3.8 Penekanan ketepatan sejuk

Letakkan kosong yang dirawat polimer dengan lancar ke dalam acuan penekan ketepatan sejuk, gunakan penekan minyak 1600 tan sedia ada untuk menetapkan tekanan dengan tepat, dan jalankan ujian penekan ketepatan sejuk (permintaan sebenar adalah kira-kira 1000 tan). Selepas setiap produk penekan ketepatan, gunakan pistol udara tekanan tinggi untuk meniup dan membersihkan rongga acuan. Selepas ujian, ketepatan dimensi produk dan kekasaran permukaan selepas menekan ketepatan sejuk memenuhi keperluan lukisan.

4. kesimpulan

. proses penempaan penempaan ketepatan panas + penekanan ketepatan sejuk boleh mencapai penempaan ketepatan gelang gear penyegerak keluli.
Keputusan simulasi perisian 3D adalah konsisten dengan keputusan ujian proses penempaan ketepatan panas gelang gear penyegerak keluli, yang boleh membimbing sepenuhnya reka bentuk acuan gelang gear keluli, memendekkan kitaran pembangunan produk dan mengurangkan kos pembangunan.
Pengarang: Wang Zixiao