Способ изготовления шестерен. Советский патент 1957 года по МПК B21K1/30 

Существующие способы изготовления цилиндрических щестерен требуют применения стального проката, при этом значительная часть его идет на отходы при ковке и механической обработке.

Предлагаемый способ изготовления щестерен позволяет исключить стальной прокат и сократить до минимума потери металла и уменьщить трудоемкость процесса изготовления без снижения качества щестерен.

Описываемый способ включает три группы технологических операций: отливку заготовки шестерен в оболочковую (корковую) форму (или другой способ отливки, обеспечивающий заготовку нужной точности); осадку венца щестерни в щтампе для получения деформированного зуба; чистовую обработку щестерни в окончательный размер.

Отливка заготовки щестерен в оболочковую (корковую) форму имеет целью получить заготовку с хорощей чистотой поверхности, высокой точностью размеров и точно заданными припусками на последующую обработку. Методом литья в оболочковые формы можно изготовить щестерню с полным зубом, но при этом зуб в литом состоянии будет иметь пониженную механическую прочность по сравнению с кованым, что приведет к снижениюэксплуатационной стойкости литой щестерни. Во избежание этого недостатка и замены литой структуры зуба кованой отливка заготовки щестерни, по предлагаемому способу, производится с зубьями, несколько уменьщенными по высоте и сечению, но увеличенными по длине (т. е. по толщине венца щестерни). Уменьщение высоты и сечения зуба, а также увеличение длины его выбираются такими, чтобы последующая осадка венца щестерни до заданных размеров в закрытом щтампе позволила получить полный зуб с припуском лищь на чистовую механическую обработку.

Отливка заготовки щестерни в оболочковую (корковую) форму производится по существующей технологии с изготовлением корковых полуформ на высокопроизводительной механизированной установке

карусельного типа. Для изготовления полуформ предлагается механизированная модельная оснастка, состоящая из двух плит: нижней (фиг. 1) и верхней (фиг. 2). На фиг. 3 приведен штамп для осадки венца литой заготовки.

Нижняя модельная плита состоит из основной плиты 7, моделей шестерен 2 и 5, .прикрепленных к плите при помощи винтов и штифтов 4, 5 и 6. Для образования внутренних отверстий литых шестерен на плите имеется палец 7, проходящий через фланец 8, пальцы и толкатели 9 и 10 связаны в единый комплекс с толкающей плитой // при помощи гаек 12 и 13.

На верхней плите расположена модель литниковой системы М, прикрепленная к основной плите /5 болтами 16. Для съема полуформы с плиты имеются толкатели 77 и 18, соединенные с толкающей плитой 19 при помощи гаек 20. (

Осадка венца щестерни неполным литым зубом для превращения литой структуры в деформированную производится в закрытом щтампе на механическом ковочном прессе. Перед осадкой венец шестерни, подлежащий деформированию, нагревается на специальной установке токами высокой частоты до 1100°, после чего заготовка переносится в щтамп.

Штамп для осадки венца литой заготовки состоит из матрицы 21, внутренняя полость которой представляет собой обратное изображение зубьев шестерни, и пуансона 22 с с нарезанными зубьями, плотно входящими в зубчатую поверхность малрицы. Матрица устанавливается

на штифтах 23 и крепится к подставке 24 прижимным кольцом 25 и винтами 26, подставка в свою очередь фиксируется щтифтами 27. Пуансон щтампа крепится в державке 28 и упирается сверху в заглушку 29 через прокладку 30. Державка крепится при помощи шайбы 31 и винтов 32.

Готовая шестерня после осадки и формирования полного зуба выталкивается из матрицы при помощи толкателя 33 и выталкивателей 34 и 35.

Шестерня с деформированными зубьями поступает на чистое фрезерование, щевингование и термическую обработку по действующей технологии.

Предварительный опыт получения шестерен по предлагаемому технологическому процессу из стали ЗОХГТ показал, что механическая прочность полученных шестерен не устзтает прочности кованым.

Предмет изобретения

1.Способ изготовления щестерен, отличающийся тем, что заготовка шестерни отливается в оболочковую (корковую) форму с зубьями, уменьщенными по высоте и сечению и увеличенными по длине (по толщине венца).

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что изготовленная литая заготовка, нагретая по венцу токами высокой частоты, осаживается до окончательных размеров на механическом ковочном прессе для деформирования металла зуба, чем увеличивается его прочность.