螺旋锥齿轮摆辗成形凹模电极的设计与制造

史双喜

(桂林电子科技大学信息科技学院,广西桂林541004)

采用冷摆辗成形工艺来精密成形伞齿轮是近年来被采用的先进的齿轮加工工艺。该工艺既可避免热锻时加热所带来的种种缺陷,同时也克服了普通冷锻时变形抗力过大、模具寿命低等缺陷;而且采用冷摆辗成形,省去了加热设备及有关的能量消耗,又由于摆辗件金属纤维的合理分布,摆辗过程中的强化,大大提高了成品零件的机械性能,其加工精度、表面质量也大大提高。所以,冷摆辗精密成形工艺在齿轮加工领域有着广阔的应用前景[1]。

螺旋锥齿轮的摆辗成形模具由凹模型腔和摆头组成,其中凹模型腔的加工精确程度是保证锥齿轮精密成形的关键。而凹模的型腔是采用电火花加工得到的,所以工具电极的齿形设计将对凹模型腔的加工精度起到重要作用[2-3]。合理地设计制造电极,是摆辗成形工艺的重要环节之一,但模具齿形和电火花加工电极的设计理论和方法却缺少必要的系统总结,设计方法也不尽合理。本文以某螺旋锥齿轮的摆辗成形为例,对工具电极的齿形设计进行了详细的分析。

1 电极齿形精度因素

螺旋锥齿轮锻件的齿形尺寸与凹模的齿形尺寸相同,因此在设计工具电极齿形时主要应考虑电极加工时的放电间隙和电极的烧损对电极齿形精度的影响。冷摆辗成形工艺中,在设计工具电极的齿形尺寸时,以零件齿轮的齿形尺寸为基础,计入放电间隙的影响,可得到烧损后的电极齿轮;再计入电极的烧损,就可得到最终的电极齿轮的齿形[4]。……