用於製造停車齒輪的冷鍛裝置的製作方法

2023-10-11 23:04:29 1

本發明涉及一種用於製造停車齒輪的冷鍛裝置，更詳細地涉及一種當對停車齒輪的預備成型體進行精密成型的冷定型工序時，可改善壓入到下部模具內的上述預備成型體的導向精密度的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置。

背景技術：

通常，停車齒輪是連接相互平行的兩個軸的齒輪裝置，用於對旋轉的速度和力進行轉換，尤其用於汽車的變速器等。

尤其，上述停車齒輪為正齒輪的一種，是最具代表性的齒輪，又被稱為平齒輪、直齒齒輪。

停車齒輪的花鍵以停車齒輪與旋轉軸平行的方式被切削。即，在停車齒輪的周面反覆形成有齒輪齒和齒輪槽。

在以往的停車齒輪的成型過程中通常使用如下的鍛造方法：即，通過利用模具所進行的熱鍛造來對第一預備齒形進行成型，通過冷定型來對第二預備齒形進行成型。上述第二預備齒形為在通過車削工序來對停車齒輪進行成型之前的齒形。

如圖1所示，上述冷定型工序是在中空的周邊面具有齒形成型部2的模具1中，冷擠壓形成有第一預備齒形的停車齒輪p來對第二預備齒形進行成型的工序，以此來實現機械性質優異且表面形狀均勻。

但是，就這種冷擠壓工序而言，在停車齒輪p以向一側傾斜的方式進入上述模具1的中空的情況下，在以接近已設定的尺寸及形狀的方式對花鍵的齒面邊部進行成型方面存在局限性。即，由於停車齒輪p的成型材料因位置不良而導致無法對花鍵的齒面邊部進行精密成型，從而存在導致整體加工質量下降的問題。

技術實現要素：

技術問題

因此，本發明用於解決如上所述的問題，本發明的目的在於，提供當進行對停車齒輪的預備成型體進行精密成型的冷定型工序時，可改善壓入到下部模具內的上述預備成型體的導 向精密度的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置。

解決問題的方案

為了實現如上所述的目的，根據本發明的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置包括：上部模具，上述上部模具包括上部本體和上部衝頭，上述上部衝頭設置於上述上部本體且能夠進行升降；下部模具，上述下部模具包括下部本體、貫通孔及齒形加工部，上述貫通孔在上述下部本體中形成中空，上述齒形加工部形成於上述貫通孔的內側，且上述齒形加工部用於對齒形部進行冷定型，所述齒形部形成於停車齒輪的預備成型體的外徑；以及取出部件，上述取出部件給予上述預備成型體的下部面提供水平支撐，且上述取出部件用於將已成型的停車齒輪的預備成型體向外部取出，上述預備成型體是通過施加壓力而被收容在上述下部模具內的。

根據本發明，在上述下部模具形成有外部導向環，上述外部導向環從上述貫通孔的上端邊朝向上方延伸，上述外部導向環用於將上述停車齒輪的預備成型體引導至上述貫通孔內。

根據本發明，在上述貫通孔的上端邊和齒形加工部之間形成有內部導向部，上述內部導向部的內徑是從上述貫通孔的上端邊到齒形加工部沿著圍繞貫通孔的圓周方向的內表面朝向內側中心逐漸縮小的。

根據本發明，在上述內部導向部的上端形成有從貫通孔的上端邊朝向貫通孔的中心向下傾斜的導向室。

根據本發明，在上述導向室的傾斜面的末端設有由曲面來形成的圓形部(round member)。

根據本發明，上述外部導向環相比於上述導向部具有大的內徑。

發明效果

具有如上所述的結構的根據本發明的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置具有如下效果：即，當進行對停車齒輪的預備成型體進行精密成型的冷定型工序時，壓入至下部模具的貫通孔內的上述預備成型體以均勻而精密的方式得到引導，從而可提高停車齒輪的齒形精密度、減少不合格率，並通過確保切削工序的基準面來改善加工質量。

附圖說明

圖1為表示以往的通過冷擠壓工序的停車齒輪的製造方法的圖。

圖2為表示根據本發明的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置的立體圖。

圖3為表示根據本發明的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置的剖視圖。

附圖標記的說明

10：上部模具 11：上部本體

12：上部衝頭 20：下部模具

21：下部本體 22：貫通孔

23：齒形加工部 24：凸臺部

30：取出部件 31：頂出部

100：內部導向部 110：導向室

200：外部導向環

具體實施方式

以下，參照圖2及圖3對本發明的實施例進行詳細說明。

如圖2所示，本發明的用於製造停車齒輪的冷鍛裝置包括上部模具10、下部模具20及取出部件30。

上述上部模具10包括上部本體11和上部衝頭12，上述上部衝頭12設置於上述上部本體11且能夠進行升降。

上述下部模具20中形成有下部本體21和貫通孔22及齒形加工部23，上述貫通孔22在上述下部本體21中形成中空，上述齒形加工部23形成於上述貫通孔22的內側，上述齒形加工部23用於對齒形部進行冷定型(cold sizing)，所述齒形部形成於停車齒輪的預備成型體m的外徑。藉助上部模具10對停車齒輪的預備成型體m施加向上述下部模具20的貫通孔22內的壓力，從而可實施對外徑的直齒形進行精密成型的冷定型工序。即，將停車車輪的預備成型體m置於上述下部模具20上，並通過以使上述上部模具10下降的方式對上述預備成型體m施加壓力，從而藉助上述下部模具20的齒形加工部23來在預備成型體m的齒形部中進行精密的直齒形的成型。

上述齒形加工部23中沿著圍繞上述下部模具20的貫通孔22的圓周方向的內表面反覆交替地形成有齒輪齒和齒輪槽。

因此，在藉助熱鍛造工序加工而成的預備成型體m的齒形部上，通過上述貫通孔22內的齒形加工部23來執行冷定型工序。上述齒形加工部23的齒輪齒在上述預備成型體m的齒形部形成齒輪槽，上述齒形加工部23的未形成齒輪齒的齒輪槽部分在上述預備成型體m的齒形部形成齒輪齒。

另一方面，上述下部模具20包括取出部件30，上述取出部件30由頂出部31及放置面32來形成，上述頂出部31為圓柱形狀，上述放置面32用於放置形成於上述停車齒輪的預 備成型體m的下部突出部。

優選地，上述取出部件30的頂出部31的半徑略小於從上述齒形加工部23的齒端面至貫通孔22的中心為止的距離，以使上述取出部件30的頂出部31在上述下部模具20的貫通孔22內進行上下移動。

因此，在停車齒輪的預備成型體m藉助上述上部模具10而向下部模具20的貫通孔22施加壓力的狀態來完成對預備成型體m的齒形部的冷定型的情況下，上述取出部件30可將預備成型體m向上方推舉，由此可以從下部模具20容易地分離停車齒輪的預備成型體m。

在此情況下，由於上述取出部件30的上部面與形成於下部模具20的貫通孔22內側的凸臺部24一同給予停車齒輪的預備成型體m的下部面提供堅固的水平支撐，因此上述停車齒輪可以以平行的狀態在下部模具20內得到支撐，並維持平衡。

根據本發明的實施例，在上述下部模具20中設置有外部導向環200，上述外部導向環200從上述貫通孔22的上端邊朝向上方延伸，上述外部導向環200用於將上述停車齒輪的預備成型體m引導至上述貫通孔22內。

並且，在上述下部模具20的貫通孔22的內側，具體地在上述貫通孔22的上端邊和上述齒形加工部23之間設置有內部導向部100，上述內部導向部100的內徑是從上述貫通孔的上端邊到齒形加工部沿著圍繞貫通孔22的圓周方向的內表面朝向內側中心逐漸縮小的。

上述內部導向部100可使插入於上述貫通孔22的停車齒輪的預備成型體m以維持平衡的方式沿著貫通孔22引導至下方。

在上述內部導向部100的上端形成有從貫通孔22的上端邊朝向貫通孔22的中心向下傾斜的導向室110。

上述導向室110引導停車齒輪預備成型體m的外徑，以使停車齒輪預備成型體m的外徑與貫通孔22維持同心度，從而使上述預備成型體m的齒根圓的直徑和齒形加工部23的齒頂圓的直徑大致相同。由此，可使藉助上述上部模具10插入於貫通孔22內的預備成型體m順暢而容易地插入於貫通孔22，並且也能夠穩定地執行冷定型工序。

在此情況下，在上述導向室110的傾斜面的末端設有由曲面來形成的圓形部R，上述圓形部R將預備成型體m容易而順暢地插入於貫通孔22內。

當上述停車齒輪的預備成型體m被引導到上述下部模具20的貫通孔22時，即使預備成型體m向一側傾斜，上述內部導向部100的導向室110也可以使預備成型體m重新維持平衡並引導至正向。即，當藉助上部模具10的上部衝頭12使預備成型體m的齒形部進入下部模具的貫通孔22時，上述預備成型體m的齒形部首先接觸內部導向部100的導向室110 的傾斜面，接著藉助上述導向室110的傾斜面滑動來進入並引入貫通孔22中，之後沿著導向部100的側面下降。

如上所述，插入於下部模具20的貫通孔22內的停車齒輪的預備成型體m藉助上部模具10的上部衝頭12向下方移動，並通過冷定型來進行精密的齒形成型。在此情況下，上述停車齒輪的預備成型體m是由上述外部導向環200和內部導向部100的導向室110以維持平衡的方式被支撐的，並且使上述停車齒輪的預備成型體在移動時可受到準確的引導。

尤其，由於上述外部導向環200相比於上述導向部100具有大的內徑，因此當將上述停車齒輪的預備成型體m導入至上述下部模具20的貫通孔22時，可防止因位置不良而導致上述預備成型體m的導入延遲。

另一方面，經如上所述的冷定型工序的上述停車齒輪的預備成型體m在經過按照要求尺寸進行成型的車削工序等而成型為最終成型體。

如上所述，根據本發明，當對停車齒輪的預備成型體m進行冷定型工序時，預備成型體m的齒形部的齒端面邊部的形狀及尺寸在下部模具20內以均勻、精密的方式來引導，從而提高齒形精密度、減少不良率，通過確保切削工序的基準面來改善加工質量。

以上，對本發明的優選實施例進行了說明，但本發明並不限定於上述實施例，在不脫離本發明的發明要求保護範圍的情況下，由本發明所屬技術領域的普通技術人員對本發明實施的多種變形實施也應被解釋為屬於本發明的保護範圍內。