[实用新型]内斜齿轮或螺旋渐开线内花键塑性精密成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料的塑性精密成形技术，具体是一种内斜齿轮或螺旋渐开线内花键塑性精密成形装置，适用于大批量的扁平内斜齿轮及螺旋渐开线内花键类零件的塑性精密成形。

背景技术

目前，扁平类内斜齿轮及螺旋渐开线内花键零件，通常采用机械切屑加工工艺加工，存在着刀具寿命低、成本高，产品的尺寸同一性不好，生产效率低，材料利用率低等问题。随着汽托工业的迅猛发展，传统的机械切屑加工方法已无法满足愈来愈大批量生产的需求。

发明目的

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于内斜齿轮或螺旋渐开线内花键塑性精密成形装置。

本实用新型的研究机理是：根据力学分析，内斜齿轮及螺旋渐开线内花键零件塑性精密成形时，必须有径向力与摩擦阻力相平衡，即旋转装置——要么凸模转动，要么凹模转动，或者毛坯转动，如此该成形装置就比较复杂。鉴于此，综合考虑多种因素如模具的结构形状，制做的难易程度、使用寿命等，设计一套内斜齿轮或螺旋渐开线内花键塑性精密成形装置。该装置的独特之处在于把成形凸模做成分体组合式，齿形芯轴是活动的，凹模固定，零件毛坯则处于自由状态，舍弃了传统的、复杂的旋转装置和顶出装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：本实用新型的塑性精密成形装置，包括上、下模板和安装在上、下模板之间的一套组合凸模、组合凹模和工件顶出部分，所述组合凸模包括：凸模、凸模套配合和上垫板通过凸模锁紧螺母装于固定在上模板底面上的凸模固定套内，斜齿形芯杆与凸模呈分体结构，斜齿形芯杆顶部加工有可放置滚珠的凹坑；所述组合凹模是由凹模、中凹模、中凹模套、凹模外套相互过盈配合组成；所述工件顶出部分包括顶出环、顶出块和顶料杆。组合凹模与工件顶出部分通过凹模紧固圈固定在凹模筒内，垫块、下垫板位于凹模筒内；底部垫块位于下模板中，下垫板、垫块和底部垫块由上至下依次设置且均加工有中心孔，其中心孔轴线与整个模具中轴线重合，顶料杆、顶出块、顶出环依次安装在该中心孔内。

在本实用新型的装置中，斜齿形芯杆是单独设置、自由活动的，使用时可先穿入制备好的毛坯内孔中，成形结束时可以从工件中自由脱开。

其操作程序是：先将凸模18与凸模套17间隙配合，然后与上垫板19一起装入21内，通过旋紧凸模锁紧螺母21将凸模安装在固定于上模板16底面上的凸模固定套20内；将小凹模12以一定的压合量压入中凹模4内，然后再与中凹模套3压配合，最后再与凹模外套2压配合，构成组合凹模；将底部垫块9放入下模板8内，将垫块7、下垫板11先后放入凹模筒10内；将顶料杆6、顶出块5、顶出环23先后放入垫块孔内；将组合凹模放入凹模筒10中，最后用凹模紧固圈1将整个凹模固定在凹模筒10上，凹模筒10固定在下模板8上。

将斜齿形芯杆22穿入制备好的毛坯内孔中，然后把毛坯放入凹模中，将滚珠14放到斜齿形芯杆22的凹坑内，凸模18随着导柱导套15的下行接触滚珠14使斜齿形芯杆22旋转，迫使金属流动产生变形，当塑性精密成形内斜齿工件13合乎要求时，压机停止下行而回程，下顶出装置动作，通过顶料杆6、顶出块5、顶出环23使内斜齿工件13顶出。如此循环往复即可以大批量生产扁平内斜齿轮或螺旋渐开线内花键类零件。

利用本装置而设定的成形工艺已同日另行申报了发明专利。

本实用新型具有如下优点：

1、采用本塑性精密成形装备成形的内斜齿轮或螺旋渐开线内花键，具有连续的金属纤维流线，避免了机械切屑加工时在齿(槽)根部形成的刀痕、微裂纹和光洁度差等缺陷，材料组织更加致密，所以，零件耐磨损，强度高，使用寿命大大提高。

2、采用本塑性精密成形装备成形内斜齿轮或螺旋渐开线内花键，可以大大缩短加工工时，生产效率约是机加工的20～30倍。并且可节省大量的刀、量、卡具及机加工所需的设备、人力、能源，同时材料的利用率亦大大提高，零件的尺寸同一性好，质量高，具有显著的经济效益和社会效益，非常适合大批量生产应用。

3、该装置适合于内斜齿轮或螺旋渐开线内花键的塑性精密成形。其装置结构新颖，加工制做简单，使用操作便利，模具更换容易、寿命长，适宜大批量生产应用。本装置将成形凸模做成上下分体活动式，这样极大地方便了齿形凸模的加工和更换，可节省昂贵的模具材料，经济效益显著。成形过程中，凹模固定，斜齿形芯杆在滚珠的带动下自由旋转，零件毛坯则处于自由状态。利用滚珠实现斜齿形的旋转成形，顶出部分也非常简单，舍弃了复杂、繁琐的旋转和顶出装置。由于内斜齿轮或螺旋渐开线内花键的齿形精度由斜齿形芯杆的精度保证，而该装置的斜齿形芯杆的加工精度很容易保证，所以，成形制品的齿形精度高。