用於加工齒圈坯件的模具的製作方法

2023-04-30 00:29:21

專利名稱：用於加工齒圈坯件的模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模具，特別是一種加工齒圈坯件模具。
背景技術：
傳統用於加工齒圈坯件一般採用鋼管為原材料進行生產，以鋼管為坯料的不足 有(1)現代汽車工業產品型號多，但我國鋼管型號有限，使部分薄壁齒圈因無法選擇 合適餘量的鋼管而被迫使用規格較大的鋼管，造成了餘量浪費，一般國內鋼管每50mm為一 個型號，例如80mm的鋼管過後就是85mm的鋼管，若生產83mm的齒圈坯件，就只能用85mm 的鋼管，造成了浪費。(2)按照我國現行結構用無縫鋼管國家標準GB8162-1999規定，鋼管外圓直徑誤 差最大可達1%、壁厚誤差12%、彎曲度1. 5mm/m 2. Omm/m、長度誤差10mm。對齒圈坯件 而言，外圓及壁厚差過多大將會直接影響加工質量，特別是車加工外圓及內孔時易造成刀 具損壞及零件表面光潔度差等機加工缺陷，直接影響到成品零件的使用性能，同時影響機 床自身精度及使用壽命。(3)採用傳統鋼管為材料必須用鋸床或切料機下料。以所需坯件外圓半徑IOOmm 長度52mm並以鋸床下料為例，由於鋸縫寬度3mm 4mm，每下料1件產生1條鋸縫，且鋸床 下料時坯料斷面易產生傾斜。以每件下料坯件端面傾斜2mm 3mm計算，則每切斷1件坯 件需多損耗3mm管料。(4)鋼管材料是由拉伸的方式生產的，其內部組織結構較為疏散，以此為坯料加工 成形後，零件機械性能差，使用壽命短。還有另一種生產齒圈坯件的方法，在CN 100394075C中公開的一種名稱為「一種 加工汽車同步器齒圈的方法」，該方法中第四個步驟鐓粗中藝中，用於鐓粗的設備上的模具 一般包括有鐓粗上模和鐓粗下模，鐓粗上模包括有上模板和上鐓粗座，上鐓粗座與上模板 固定在一起或成一體化設置，鐓粗下模包括有下模板和下鐓粗座，下鐓粗座與下模板固定 在一起或成一體化設置，當鐓粗上模和鐓粗下模受到應力過大時，會因應力集中而產生模 具斷裂，模具使用壽命短，在長期生產中，鐓粗上模和鐓粗下模均會損傷，當鐓粗上模或鐓 粗下模損壞時只能將整個上模板或整個下模板進行更換，更換成本高。在上述方法第五個步驟衝孔工藝中，用於衝孔的設備上的模具一般包括有衝孔上 模和衝孔下模，衝孔上模包括有與上模板成一體化設置的盲孔衝頭，衝孔下模包括有與下 模板成一體化設置的陰模，由於盲孔衝頭與陰模發生劇烈碰撞，衝孔上模與衝孔下模均受 到較大並且集中的應力，衝孔上模和衝孔下模會因應力集中而產生模具斷裂，當模具斷裂 後需要將整個模具和上、下模板一起更換，更換時間長，成本高。在上述方法第六個步驟穿孔工藝中，用於穿孔的設備上的模具一般包括有穿孔上 模和穿孔下模，穿孔上模包括有與上模板成一體化設置的穿孔衝頭，穿孔下模包括有與下 模板成一體化設置的刀口，由於穿孔衝頭與刀口發生劇烈碰撞，穿孔上模與穿孔下模均受到較大並且集中的應力，穿孔上模和穿孔下模會因應力集中而產生模具斷裂，當模具斷裂 後需要將整個模具和上、下模板一起更換，更換時間長，成本高。由於採用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點防止因應力集中而使模 具斷裂，更換維修方便。
發明內容本實用新型的目的就是提供一種便於維修的用於加工齒圈坯件的模具，它可以防 止模具因應力集中而產生斷裂，使模具使用壽命延長。本實用新型的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有鐓粗模具，鐓粗模具 包括有鐓粗上模和鐓粗下模，鐓粗上模包括有上模板、衝孔座、墊子和上鐓粗座，衝孔座固 定在上模板上，上鐓粗座與衝孔座呈螺紋連接，位於上鐓粗座與衝孔座之間的墊子上表面 緊貼衝孔座的下表面，墊子的下表面緊貼上鐓粗座的上表面；鐓粗下模包括有下模板、限 位件和下鐓粗座，在下模板上設置有孔，限位件的上部設置有限位臺，限位臺放置在下模板 上，限位件的下部活動的插入下模板的孔內，在下鐓粗座上設置有與限位臺相配合的凹槽， 下鐓粗座通過凹槽蓋在限位臺上。工作時，將柱形坯料放置在下鐓粗座上，衝壓機帶動上模板、衝孔座、墊子和上鐓 粗座壓下，上鐓粗座衝擊放置在下鐓粗座上的柱形坯料，將柱形坯料壓製成所需高度，在工 作過程中，由於鐓粗上模會受到相當大的反衝力，使鐓粗上模上的上鐓粗座容易損壞，由於 上鐓粗座與衝孔座呈螺紋連接，當上鐓粗座損壞時，只需將上鐓粗座取下並更換即可，不需 更換整個鐓粗上模，當上鐓粗座受到反衝力時，設置在衝孔座和上鐓粗座之間的墊子可以 將應力均勻分散地傳給整個衝孔座，防止衝孔座因應力集中而斷裂，使鐓粗上模所受到的 損耗減小，節省了維修成本和維修時間；同理，鐓粗下模在受到鐓粗上模衝擊時也會受到損 傷，將下模板和下鐓粗座通過限位件連接起來，大部分的損傷集中在下鐓粗座和限位件上， 限位件可以將應力均勻分散的傳遞至整個下模板，防止下模板因應力集中而斷裂，下鐓粗 座和限位件受損時，只需將下鐓粗座和限位件更換即可，不需要更換整個鐓粗下模，節省了 維修成本和維修時間。鐓粗模具可以單獨安裝在生產齒圈坯件的設備上，也可以結合實施 例中的衝孔模具和穿孔模具一起安裝在生產齒圈坯件的設備上。

本實用新型的附圖說明如下圖1為本實用新型第一種結構示意圖；圖2為本實用新型第二種結構示意圖；圖3為本實用新型第三種結構示意圖；圖4為本實用新型工作流程圖；圖5為圖4後續工作流程圖；圖6為圖5後續工作流程圖；圖中1.上模板；2.衝孔座；3.墊子；4.上鐓粗座；5.下模板；6.限位件；7.下 鐓粗座；8.孔；9.限位臺；10.套圈衝模；11.燜衝壓緊螺母；12.盲孔衝頭；13.應力調整 板；14.陰模墊；15.陰模；16.陰模座；17.模蓋；18.螺栓；19.通孔；20.環臺；21.頂杆；22.頂頭；23.橫梁；25.推拉杆；26.穿孔衝頭；27.平端面墊環；28.卸料板；29.穿孔座； 30.刀口 ；31.彈簧；35.坯料。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖1所示，一種用於加工齒圈坯件的模具，包括由鐓粗模具組成，鐓粗模具包括 有鐓粗上模和鐓粗下模，鐓粗上模包括有上模板1、衝孔座2、墊子3和上鐓粗座4，衝孔座2 固定在上模板上，上鐓粗座4與衝孔座2呈螺紋連接，位於上鐓粗座4與衝孔座2之間的墊 子3上表面緊貼衝孔座2的下表面，墊子3的下表面緊貼上鐓粗座4的上表面；鐓粗下模包 括有下模板5、限位件6和下鐓粗座7，在下模板5上設置有孔8，限位件6的上部設置有限 位臺9，限位臺9放置在下模板5上，限位件6的下部活動的插入下模板5的孔8內，在下鐓 粗座5上設置有與限位臺9相配合的凹槽，下鐓粗座7通過凹槽蓋在限位臺9上。如圖4、圖5、圖6所示，工作時，將柱形坯料35放置在下鐓粗座上，衝壓機帶動上 模板1、衝孔座2、墊子3和上鐓粗座4壓下，上鐓粗座4衝擊放置在下鐓粗座7上的柱形坯 料35，將柱形坯料35壓製成所需高度，在工作過程中，由於鐓粗上模會受到相當大的反衝 力，使鐓粗上模上的上鐓粗座4容易損壞，由於上鐓粗座4與衝孔座2呈螺紋連接，當上鐓 粗座4損壞時，只需將上鐓粗座4取下並更換即可，不需更換整個鐓粗上模，當上鐓粗座4 受到反衝力時，設置在衝孔座2和上鐓粗座4之間的墊子3可以將應力均勻分散地傳給整 個衝孔座2，防止衝孔座2因應力集中而斷裂，使鐓粗上模所受到的損耗減小，節省了維修 成本和維修時間；同理，鐓粗下模在受到鐓粗上模衝擊時也會受到損傷，將下模板5和下鐓 粗座7通過限位件6連接起來，大部分的損傷集中在下鐓粗座7和限位件6上，限位件6可 以將應力均勻分散的傳遞至整個下模板5，防止下模板5因應力集中而斷裂，下鐓粗座7和 限位件6受損時，只需將下鐓粗座7和限位件6更換即可，不需要更換整個鐓粗下模，節省 了維修成本和維修時間。鐓粗模具可以單獨安裝在生產齒圈坯件的設備上，也可以結合實 施例中的衝孔模具和穿孔模具一起安裝在生產齒圈坯件的設備上。如圖2所示，在上模板1和下模板5之間還可以設置衝孔模具，衝孔模具包括有衝 孔上模、衝孔下模和脫模機構，衝孔上模包括有套圈衝模10、燜衝壓緊螺母11、墊子3和盲 孔衝頭12，套圈衝模10固定在上模板1上，盲孔衝頭12的上部設置有限位臺9，盲孔衝頭 12下端穿過燜衝壓緊螺母11，燜衝壓緊螺母11與套圈衝模10呈螺紋連接，位於盲孔衝頭 12和套圈衝模10之間的墊子3上表面緊貼套圈衝模10下表面，墊子3下表面緊貼盲孔衝 頭12上表面；衝孔下模包括有應力調整板13、陰模墊14、陰模15、陰模座16和模蓋17，在 下模板5的凹槽內有應力調整板13，在應力調整板13上有陰模座15，陰模座16、應力調整 板13和下模板5通過螺栓18固定在一起，在陰模座16上設置有用於安裝陰模墊14和陰 模15的通孔19，陰模墊14放置在應力調整板13上並位於通孔19內，陰模座16內的側壁 上設置有環臺20，模蓋17與陰模座16呈螺紋連接，陰模15活動地套在陰模墊14上並限 位於模蓋17和環臺20之間；脫模機構包括有頂杆21、頂頭22和橫梁23，頂杆21活動的穿 過下模板5和應力調整板13並抵著陰模墊14，頂頭22設置在橫梁23上並與頂杆21相對 應，橫梁23通過推拉杆25與上模板5連接，橫梁23位於下模板5的下方。如圖4、圖5、圖6所示，工作時，將經鐓粗模具處理過的坯料35放置在陰模15上，衝壓機帶動套圈衝模10、燜衝壓緊螺母11、墊子3和盲孔衝頭12向衝孔下模壓下，盲孔衝 頭12將坯料35從模蓋17上壓入陰模15內成形，在衝擊的時候衝孔上模受到較強的反衝 力，反衝力沿盲孔衝頭12向上傳遞，通過燜衝壓緊螺母11和墊子3傳遞至上模板1上，盲孔 衝頭12作為第一承受點，所受的損傷最大，工作時間一長盲孔衝頭12最易損壞，由於盲孔 衝頭12通過燜衝壓緊螺母11與上模板1固定，更換時，只需取下燜衝壓緊螺母11即可更 換，更換維修方便，由於墊子3位於盲孔衝頭12和套圈衝模10之間，墊子3可以通過調整 位置將應力分散傳遞至套圈衝模10上，防止套圈衝模斷裂，減小反衝力對衝孔上模造成的 損害；同理，衝孔下模也受到盲孔衝頭12的衝擊力，陰模15和模蓋17承受大部份衝擊力， 最易損壞，當陰模15和模蓋17磨損後，只需打開模蓋17，取出陰模15，重新裝入新的陰模 15，再將新的模蓋17裝上即可，維修方便，不需更換整個衝孔下模，陰模墊14位於應力調整 板13之上，可以將力傳遞至應力調整板13上，應力調整板13將應力再均勻的傳遞給下模 板5上，防止下模板5斷裂，使整個衝孔下模受力均勻，不易損壞；脫模時，衝壓機帶動衝孔 上模上移，並通過推拉杆25帶動橫梁23向上移，橫梁23上的頂頭22推動頂杆21，頂杆21 上移，將陰模墊14向上推，陰模墊14將位於陰模墊14上的坯料35推出陰模15。如圖2所示，為了防止陰模墊14被堆出陰模15，在陰模墊14上設置有限位臺9， 限位臺9與陰模14相配合。如圖3的示，在上模板1和下模板5上還可以設置有穿孔模具，穿孔模具包括有穿 孔上模和穿孔下模，穿孔上模包括有衝孔座2、燜衝壓緊螺母11、墊子3和穿孔衝頭26，衝 孔座2固定在上模板1上，燜衝壓緊螺母11與衝孔座2螺紋連接，在穿孔衝頭26上部設置 有限位臺9，穿孔衝頭26下端穿過燜衝壓緊螺母11，墊子3位於穿孔衝頭26與衝孔座2之 間，墊子3的上表面緊貼衝孔座2下表面，墊子3下表面緊貼穿孔衝頭26上表面，在燜衝壓 緊螺母11的底端設置有平端面墊環27 ；穿孔下模包括有卸料板28、穿孔座29和刀口 30， 在下模板5上設置有與穿孔衝頭26相對應的通孔19，穿孔座29通過螺栓18固定在下模板 5上，在穿孔座29上設置有限位槽，刀口 30限位於限位槽內並位於下模板5上，刀口 30上 設置有於穿孔衝頭26相對應的通孔19，在螺栓18的杆上活動的套有卸料板28，卸料板28 上設置有與穿孔衝頭26相對應的通孔19，在卸料板28與穿孔座29之間設置有彈簧31。如圖4、圖5、圖6所示，工作時，將坯料35放置在刀口 30與卸料板28之間，衝壓機 帶動穿孔上模向下移，穿孔上模的穿孔衝頭26穿過坯料35，設置在燜衝壓緊螺母11上的平 端面墊環27和刀口 30將坯料35的上下兩個端面壓平，穿孔上模上的衝孔座2、燜衝壓緊螺 母11和穿孔衝頭26分開設置，坯料35與穿孔衝頭26接觸所產生的反衝力主要由穿孔衝 頭26承受，穿孔衝頭26最易損壞，當穿孔衝頭26損壞後，只需取下燜衝壓緊螺母11便可 更換穿孔衝頭26，更換方便，維修簡單，穿孔衝頭26將反衝力傳遞至墊子3，由於墊子3活 動的設置在穿孔衝頭26和衝孔座2之間，可以自動調整，將應力均勻的傳遞到衝孔座2上， 防止衝孔座2斷裂，坯料35成型後，穿孔衝頭26再衝壓機的帶動下向上回位，卸料板28在 彈簧31的帶動下抵至螺栓18頂端。對於穿孔下模，刀口 30承受了大部份穿孔衝頭26的 衝擊力，最易損壞，當刀口 30損壞時，只需將穿孔座2取下即可更換。使用上述三個生產步 驟加工齒圈坯件，模具與坯件接觸面積小、變形力小，選用設備噸位小，提高了模具的使用 壽合；用圓鋼為坯料35代替鋼管，避免了傳統加工方法的弊端，極大的降低了生產成本，提 高了坯件的精度，改善了成品零件的熱處理性能、減少了後續機加工餘量，提高生產效率，延長產品的使用壽命。鐓粗模具、衝孔模具及穿孔模具均可以單獨的安裝在用於生產齒圈 坯件的設備上，也可以兩者彼此結合或三者結合安裝在用於生產齒圈坯件的設備上。
權利要求一種用於加工齒圈坯件的模具，其特徵在於它包括有鐓粗模具，鐓粗模具包括有鐓粗上模和鐓粗下模，鐓粗上模包括有上模板(1)、衝孔座(2)、墊子(3)和上鐓粗座(4)，衝孔座(2)固定在上模板上，上鐓粗座(4)與衝孔座(2)呈螺紋連接，位於上鐓粗座(4)與衝孔座(2)之間的墊子(3)上表面緊貼衝孔座(2)的下表面，墊子(3)的下表面緊貼上鐓粗座(4)的上表面；鐓粗下模包括有下模板(5)、限位件(6)和下鐓粗座(7)，在下模板(5)上設置有孔(8)，限位件(6)的上部設置有限位臺(9)，限位臺(9)放置在下模板(5)上，限位件(6)的下部活動的插入下模板(5)的孔(8)內，在下鐓粗座(5)上設置有與限位臺(9)相配合的凹槽，下鐓粗座(7)通過凹槽蓋在限位臺(9)上。
2.如權利要求1所述的用於加工齒圈坯件的模具，其特徵在於在上模板(1)和下模 板(5)之間設置有衝孔模具，衝孔模具包括有衝孔上模、衝孔下模和脫模機構，衝孔上模包 括有套圈衝模(10)、燜衝壓緊螺母(11)、墊子(3)和盲孔衝頭(12)，套圈衝模(10)固定在 上模板(1)上，盲孔衝頭(12)的上部設置有限位臺(9)，盲孔衝頭(12)下端穿過燜衝壓緊 螺母(11)，燜衝壓緊螺母(11)與套圈衝模(10)呈螺紋連接，位於盲孔衝頭(12)和套圈衝 模(10)之間的墊子(3)上表面緊貼套圈衝模(10)下表面，墊子(3)下表面緊貼盲孔衝頭 (12)上表面；衝孔下模包括有應力調整板(13)、陰模墊(14)、陰模(15)、陰模座(16)和模 蓋(17)，在下模板(5)的凹槽內有應力調整板(13)，在應力調整板(13)上有陰模座(15)， 陰模座(16)、應力調整板(13)和下模板(5)通過螺栓(18)固定在一起，在陰模座(16)上 設置有用於安裝陰模墊(14)和陰模(15)的通孔(19)，陰模墊(14)放置在應力調整板(13) 上並位於通孔(19)內，陰模座(16)內的側壁上設置有環臺(20)，模蓋(17)與陰模座(16) 呈螺紋連接，陰模(15)活動地套在陰模墊(14)上並限位於模蓋(17)和環臺(20)之間；脫 模機構包括有頂杆(21)、頂頭(22)和橫梁(23)，頂杆(21)活動的穿過下模板(5)和應力 調整板(13)並抵著陰模墊(14)，頂頭(22)設置在橫梁(23)上並與頂杆(21)相對應，橫梁 (23)通過推拉杆(25)與上模板(5)連接，橫梁(23)位於下模板(5)的下方。
3.如權利要求2所述的用於加工齒圈坯件的模具，其特徵在於在陰模墊(14)上設置 有限位臺(9)，限位臺(9)與陰模(15)相配合。
4.如權利要求2所述的用於加工齒圈坯件的模具，其特徵在於在上模板(1)和下模 板(5)上設置有穿孔模具，穿孔模具包括有穿孔上模和穿孔下模，穿孔上模包括有衝孔座(2)、燜衝壓緊螺母(11)、墊子(3)和穿孔衝頭(26)，衝孔座(2)固定在上模板(1)上，燜衝 壓緊螺母(U)與衝孔座(2)螺紋連接，在穿孔衝頭(26)上部設置有限位臺(9)，穿孔衝頭 (26)下端穿過燜衝壓緊螺母(11)，墊子(3)位於穿孔衝頭(26)與衝孔座(2)之間，墊子(3)的上表面緊貼衝孔座(2)下表面，墊子(3)下表面緊貼穿孔衝頭(26)上表面，在燜衝壓 緊螺母(11)的底端設置有平端面墊環(27)；穿孔下模包括有卸料板(28)、穿孔座(29)和 刀口(30)，在下模板(5)上設置有與穿孔衝頭(26)相對應的通孔(19)，穿孔座(29)通過 螺栓(18)固定在下模板(5)上，在穿孔座(29)上設置有限位槽，刀口(30)限位於限位槽 內並位於下模板(5)上，刀口(30)上設置有於穿孔衝頭(26)相對應的通孔(19)，在螺栓(18)的杆上活動的套有卸料板(28)，卸料板(28)上設置有與穿孔衝頭(26)相對應的通孔(19)，在卸料板(28)與穿孔座(29)之間設置有彈簧(31)。
專利摘要一種用於加工齒圈坯件的模具，它包括有鐓粗模具，鐓粗模具包括有鐓粗上模和鐓粗下模，鐓粗上模包括有上模板、衝孔座、墊子和上鐓粗座；衝孔座(2)固定在上模板上，上鐓粗座(4)與衝孔座(2)呈螺紋連接，位於上鐓粗座(4)與衝孔座(2)之間的墊子(3)上表面緊貼衝孔座(2)的下表面，墊子(3)的下表面緊貼上鐓粗座(4)的上表面；鐓粗下模包括有下模板、限位件和下鐓粗座，在下模板(5)上設置有孔(8)，限位件(6)的上部設置有限位臺(9)，限位臺(9)放置在下模板(5)上。它是一種便於維修的用於加工齒圈坯件的模具，它將上模和下模均設置成多個部件來防止模具因應力集中而產生斷裂，使模具使用壽命延長。
文檔編號B21J13/02GK201720378SQ20102018178
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月6日 優先權日2010年5月6日
發明者羅勇, 陳偉 申請人:重慶長風精化毛坯有限責任公司