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1 前言 通過(guò)成形- 燒結- 熱處理工藝開(kāi)發(fā)的高強度錐齒是變速箱差速器中的零件， 密度、硬度、精度要求都較高， 其具體技術(shù)要求為：（ 1） 密度： 齒部7 1 g/ cm 3， 整體7 0 g/ cm 3. （2） 熱處理后表觀(guān)硬度： 齒部 HRC 34 48， 其他部分 HRC 30 45. （ 3） 節徑對內孔的徑跳誤差在 0 1mm 以?xún)取！ ? 錐齒輪成形的三種模具結構2 1 傳統錐齒輪成形模具結構傳統的錐齒輪成形結構， 采用上一下一陰模帶肩的模架結構。為順利壓制， 通過(guò)調節限位桿 4 控制壓制上模 3 進(jìn)入陰模 8 后陰模向下的浮動(dòng)量。壓坯的成形高度可由壓制高度調節桿 5 來(lái)控制。脫模時(shí)， 連接壓機下缸的芯棒板 17， 經(jīng)導柱12 將陰模板 7 向下拉， 使壓坯脫出陰模， 陰模型腔的非成形面應有約 30 錐度， 以便脫模。用傳統的錐齒輪成形模具結構來(lái)壓制目前要求的高強度、高精度錐齒輪， 壓坯密度均勻性較差， 產(chǎn)品調整精度不夠， 批量生產(chǎn)時(shí)尺寸的一致性較難保證。 2 2 本廠(chǎng)進(jìn)口機械壓機錐齒輪成形模具結構本廠(chǎng)日本進(jìn)口機械壓機的型號為 S 200EX 和S 200L， 模架結構為上二下三和上一下二， 陰模托板都有強制浮動(dòng)和 STOP 限位功能， 調整精度高， 價(jià)格昂貴。錐齒輪在本廠(chǎng)進(jìn)口壓機上的成形結構。成形時(shí)我們采用上一下一陰模帶肩的模具結構。壓制時(shí)， 壓制上模 2 下降， 上模進(jìn)入陰模 2mm左右時(shí)， 采用壓機本身陰模強浮功能， 使壓制上模 2和壓制陰模 3 等速向下移動(dòng)， 直至陰模 STOP 位置，此時(shí)上模再進(jìn)行后壓， 使產(chǎn)品的密度均勻， 并至產(chǎn)品的要求高度。脫模時(shí)， 壓制陰模 3 向下拉， 使壓坯從陰模里脫出。在進(jìn)口壓機上成形錐齒輪， 由于進(jìn)口壓機的功能齊全、控制精度高、調整又方便， 故目前錐齒輪要求的高強度、高精度都能得到很好的保證，但唯一的缺點(diǎn)就是產(chǎn)品的制造成本較高。 2 3 本廠(chǎng)國產(chǎn)普通液壓機錐齒輪成形模具結構2 3 1 錐齒輪成形模具結構鑒于錐齒輪傳統成形結構的局限性和進(jìn)口壓機成形的高成本， 本廠(chǎng)通過(guò)模具結構的改進(jìn)， 將壓制陰模放在浮動(dòng)模板上， 利用國產(chǎn)壓機浮動(dòng)模板的移粉和上模后壓功能， 在普通國產(chǎn)液壓機上實(shí)現產(chǎn)品的雙向壓制并成形位置精確， 滿(mǎn)足通過(guò)進(jìn)口機械壓機才能達到的密度均勻和控制精度高的成形效果。 本廠(chǎng)國產(chǎn)液壓機上錐齒輪成形結構。我們采用上一下二的模具結構。把壓制陰模 3放在浮動(dòng)模板 11 上， 作為外下模沖處理， 固定下模7 放在固定模板 13 上。把原固定在陰模托板 6 上的加粉裝置 4 重新調整到浮動(dòng)模板 11 的壓制陰模3 上， 并使其固定。具體的成形過(guò)程為： （ 1） 裝粉： 陰模托板 6（ 陰模托板 6 上沒(méi)有壓制陰模 3 和加粉裝置 4， 是空的） 和芯棒板 14 先同時(shí)上升， 壓制芯棒 9面高于陰模托板 6， 芯棒面為裝粉位置， 而陰模托板6 的上升高度必須低于此時(shí)正位于脫模位置的固定在活動(dòng)模板 11 上的加粉板位置， 不然兩者將發(fā)生干涉。然后， 活動(dòng)模板 11（ 裝有壓制陰模 3 和加粉裝置 4 的） 上升至裝粉位置， 裝有混合粉的裝料斗移動(dòng)至陰模口， 把脫出陰模的壓坯推走， 并把混料粉裝入到模腔中， 裝料斗后移。（ 2） 壓制： 上模 2 下降， 上模進(jìn)入陰模1 1 5mm 時(shí)， 上模和陰模等速移動(dòng)， 直至浮動(dòng)模板壓實(shí)位置， 此時(shí)上模再進(jìn)行后壓， 使產(chǎn)品的密度均勻， 并至產(chǎn)品的要求高度。（ 3） 脫模： 陰模托板 6 向下拉， 打開(kāi)活動(dòng)模板 11 下的斜楔 12 滾輪裝置， 使活動(dòng)模板 11 帶著(zhù)陰模向下， 把壓坯從陰模里脫出。 2 3 2 錐齒輪成形特點(diǎn)和效果分析在本廠(chǎng)國產(chǎn)液壓機上成形錐齒輪的特點(diǎn)是， 壓制陰模 3 放在浮動(dòng)模板 11 上， 而不放在陰模托板上， 主要是利用浮動(dòng)模板 11 的移粉功能， 而陰模托板只起脫模作用。在上模進(jìn)入陰模 1 1 5mm 時(shí)，實(shí)際上上模先對模腔中的粉進(jìn)行了預壓， 然后上模和陰模等速向下移動(dòng)， 使裝在固定下模和壓制陰模之間的粉， 相當于向上流動(dòng)， 填充至齒面， 使齒部的密度提高， 然后移動(dòng)直至浮動(dòng)模板壓實(shí)位置， 使產(chǎn)品每次的成形位置精確。此時(shí)上模再進(jìn)行后壓， 使產(chǎn)品的密度均勻， 并至產(chǎn)品的要求高度， 真正實(shí)現產(chǎn)品的雙向壓制。與本廠(chǎng)日本進(jìn)口機械壓機成形方式完全相同， 達到進(jìn)口壓機的成形效果， 且進(jìn)口壓機和國產(chǎn)壓機所使用的模具通用， 適合大批量生產(chǎn)， 成本大大下降。 3 本廠(chǎng)進(jìn)口機械壓機和國產(chǎn)普通液壓機生產(chǎn)產(chǎn)品性能比較由國產(chǎn) 200T 液壓機生產(chǎn)的壓坯和進(jìn)口機械壓機生產(chǎn)的壓坯， 同時(shí)放于高溫網(wǎng)帶電爐中。燒結溫度設置為： 預熱段溫度 650 ， 700 ， 高溫段溫度1120 進(jìn)行燒結。然后對燒結坯進(jìn)行熱處理， 零件最終達到表觀(guān)硬度： 齒部 HRC34 48、其他區域HRC30 45， 滿(mǎn)足零件的力學(xué)性能要求。在本廠(chǎng)國產(chǎn)液壓機上錐齒輪成形結構也適用于生產(chǎn)其它用途的粉末冶金錐齒輪。 4 結論1） 本文設計的壓制陰模放在浮動(dòng)模板上的模具結構， 利用浮動(dòng)模板的移粉和上模后壓功能， 安裝在國產(chǎn)普通液壓式粉末冶金成形壓機上， 能夠實(shí)現對錐齒輪的雙向壓制， 成形可靠， 結構簡(jiǎn)單， 達到密度均勻并控制精度高的進(jìn)口壓機的成形效果， 使零件的齒部密度與整體密度僅相差 0 03g/ cm 3左右。 2） 采用本文設計的模具結構在本廠(chǎng)國產(chǎn)液壓機上成形錐齒輪， 既能保證錐齒輪要求的高強度、高精度， 又因其減少了對壓機功能的要求， 而不必采用進(jìn)口機械壓機， 使產(chǎn)品的制造成本顯著(zhù)減低。
