Способ изготовления цилиндрических шестерен

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИШЕСТЕРЕН буемой точности ш олнения профиля зу Известен способ и олно тамповок и п го бьев.готовления цилинключающий предвазаготовки с зубьяенного изделия 121. дрических шестеренрительну ю штамповкуми и калибровку по Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно. к способам штамповки шестерен с зубом и может быть использовано для изготовления пластическим деформированием цилиндрических зубчатых колес типа сателлитов, зубчатых муфт и шлицевых втулок.Известен способ формообразования зубчатых венцов и шлицевых валов путем выдавливания зубьев перемещающимся в радиальном направлении пуансонами, профиль которых повторяет профиль впадин между зубьями 1 .Недостатком укаэанного способа формообразования зубьев является сложность его практического применения, так как для его осуществления необходимо обеспечить синхронные перемещения в радиальном направлении пуансонов, формирующих впадины убчатого венца и одновременно приложить усилие к заготовке, направленное вдоль ее оси. Кроме того, применение нежесткого инструмента для формообразования зубьев не обеспечивает Недостатком этого способа является то, что при формообразованиипредварительного полуфабриката должен быть получен полный профиль зубьев. Получение же полного профиля зубчатого венца эа один переход в обычном штампе практически невозможно из-за плохого заполненения глубоких полостей. Кроме того, штамп с гравюрой соответствукщей окончательной форме зубьев с резкими угловыми переходами, будет иметь низкую стойкость. Штамповка же предварительного полуфабрикате с зубчатым венцом в закрытом штампе требует точного дозирования заготовок ло весу и обладаетьтакже всеми другими недостатками, присущими закрытой штамовке.5 90с( =д.3 К Ть 30 высоту Ь1 ля л б гдеЭ 3 946781 Гель изобретения - улучшение качества получаемых шестерен и повышение стойкости штампового инструмента,Укаэанная цель достигается тем, что :в способе изготовления цилиндрических шестерен, включакщем предварительную штамповку заготовки с зубьями и калиЬ; ровку полученного иэделия, при предварительной штамповке формуют зубья с поперечным сечением в виде трапеции, 1 О при этом зубья по основной окружности формуют толщиной, равной толщине готсьвой шестерни, величину угла Ы между боковой стороной трапеции и осью симметрии зуба определяют из выражения 155 9 Ооа К сФ а радиус г скругления углов и высотуй головки предварительного профиля зуба выбирают, соответственно, по следую 20 щим соотношениям где- угол наклона линии зацепления(угол профиля зуба), град;- толщина зуба по делительнойокружности, мм;К - радиус делительной окружностизубчатого венца мм;1 - высота головки зуба, мм.На фиг. 1 изображен штамп для предварительного формообразования заготовки шестерни с наружным зубчатым венцом; на фиг, 2 - устройство для калибровки наружного зубчатого венца раздачей в зубчатой матрице; на фиг. 3 - устроЬ- ство для калибровки шестерен с внутренним зубчатым венцом обжимом на зубчатой оправке; на фиг. 4 - профиль зуба после предварительного формообразования; на фиг. 5 - окончательный профиль зуба после калибровки.Штамп для предварительного формообразования содержит нижнюю вставку 1 с выталкивателем 2 и верхнюю вставку 3 с пуансоном 4Устройство для калибровки наружного зубчатого венца раздачей содержит зубчатуюматрицу 5, выталкиватель 6, деформирующий прошивень 7, и пуансон 8, передающий. усилие пресса заготовке 9.Устройство для калибровки шестерен 5 с внутренним зубчатым венцом обжимом на оправке включает конусную матрицу 10, служащую для ойкима заготовки 9 1 фи пуансон 11, в отверстие котороговходит зубчатая оправка 12.Способ осуществляют следующим обрам,Цилиндрическую заготовку, полученнуюпри резке проката, устанавливают в нижнюю вставку 1 предварительного штампаи осаживают ее верхней вставкой 3 спуансоном 4 до полного заполнения ручья, При этом получают коническую заготовку с цилиндрическими зубьями предварительного трапецеидального профиля,толщина которых по дуге 13 основнойокружности равна толщине зубьев по дуге14 основной окружности окончательногопрофиля,Для того, чтобы получить после калибровки требуемый профиль зубчатоговенца, при предварительном формообразовании заготовь формуют зуб с профилем в поперечном сечении в виде трапеции, причем толщину зуба по основнойокружности получают равной толщине зуба готовой детали, величину угла К между боковой стороной трапеции и осьюсимметрии зуба определяют из выражения радиус " округления углов оловки предварительного пр ыбирают иэ соотношений0,5 5 -Н 6 фСобс"угол наклона линии зацепления (угол профиля зуба), град;- толщина зуба по делительнойокружности, мм;к - радиус делительной окружностизубчатого венца, мм;- высота головки зуба, мм.Общая высота зуба предварительного рофиля выбираей;я пэ условия равенста площади его поперечного сечения площади сечения окончательного профиля зуба После предварительного формообразования заготовку удаляют из штампа выталкивателем 2, устанавливают в зубчатую матрицу 5 на деформирующий проши- вень 7 и при ходе пуансона 8 вместе с матрицей 5 вниз осуществляют прошивнем 7 раздачу заготовки и калибровку зубчатого венца в зубчатой матрице. 5.В результате получают цилиндрическу шестерню с окончательно образованным5 94профилем зубьев, формообразование которого осуществляется зв счет осадкипредварительного профиля зубьев при соприкосновении их со стенками зубчатойматрицы 5, вызванном увеличением диаметра зубчатого венца эа счет раздачи.После калибровки заготовку 9 выталкивают из матрицы выталкиввтелем 6.Аналогично при изготовлении шестерен с внутренним зубчатым венцом вначале получают коническую заготовку спредварительным профилем зубьев, азатем устанавливают ее в конусную матрицу 10 и, проталкивая заготовку 9 пуансоном 11, обжимает ее на зубчатойоправке 12, При обжиме происходит калибровка зубчатого венца по зубчатойоправке и достигается необходимый профиль зубьев внутреннего Венца,П р и м е р . Для получения предла-,гаемым способом шестерни наружнымдиаметромф 102, модулем 6, количествозубьев 15, угол профиля зуба 20, толщина зуба -=9,42, радиус делительИ 6С. 15ной окружности "- - =45, предввритель 2ный профиль определяется из приведенныхвырвжени й0 =20 --- =14942 90 о64 51405 9 42-6 О,Я.490,91011 -6+3,3 (1-0,242)=8,5 мм,По сравнению с известным использование предлагаемого способа позволитповысить стойкость формообразующегоинструмента, повысить точность получаемого деформироввнием зубчатого венца,уменьшить припуск на окончательнуюобработку резанием, в в ряде случаевполностью исклн.чить эту обработку. Этоприведет к значительному снижению трудоемкости обработки деталей и к уменьшению расхода металла на их изготовление.а радиусокругления углов и высоту Ьголовки предварительного профиля зубавыбирают, соответственно, по следу кщимсоотношениям:0,56-Ь 1.оССО 6 с 25 Й: Фф +-(4-51 исЕ) 30 где Ыугол наклона линии зацепления(угол профиля зуба), град;толщина зуба по делительнойокружности, . мм;радиус делительной окружностизубчатого венца, мм;высота головки зуба, мм,35 Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизе 40 1, Авторское свидетельство СССР% 539664, кл, В 21 К 1/30, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР Ле 637189, кл, В 21 К 1/30, 1976(прототип), 6781 6формула изобретенияСпособ изготовления цилиндрическихшестерен, включающий предварительнуюштамповку заготовки с зубьями и кали 5 .ровку полученного изделия, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества получаемых шестерен иповышения стойкости штампового инструмента, при предварительной штамповке 10 формуют зубья с поперечным сечениемв виде трапеции, при этом зубья по основной окружности формуют толщиной, равнойтолщине зуба готовой шестерни, величину угла с(,между боковой стороной тра пеции и осью симметрии зуба определяютиз выраженияфие Фиг.519 Тираж 702 НИ каз 5 Подпи тна лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.