[发明专利]汽车变速器同步器齿环精冲和拉深复合成形工艺及模具

说明书

技术领域

本发明属于汽车变速器同步器齿环冲压成形这一加工领域，具体涉及一种精冲和拉深模具及使用其完成汽车变速器同步器齿环的精冲和拉深复合成形。

背景技术

精冲是一种先进的精密加工工艺，它能在一次冲裁过程中获得比普通冲裁尺寸精度更高、断面更光洁的零件，具有高效、低耗、优质等特点。将精冲与挤压、拉深、弯曲等其他工艺复合成形，可充分发挥精冲的优点，同时减少工序数目、工件装夹次数和设备数量，提高生产效率和产品质量。

目前中小型汽车变速器同步器齿环多采用铜合金管材切削加工或精锻成形,少数情况也有采用铜合金压铸成形，而重型汽车变速器同步器齿环采用合金结构钢先经过锻造，再经过切削加工而得到，为了提高使用寿命，有的还需进行内表面喷钼处理或附着摩擦材料。上述制造工艺复杂，生产效率低，生产周期长，材料利用率很低，耗材多，成本高。粉末冶金基体齿环则由粉末冶金烧结而成，再进行切削加工，并附着摩擦材料。该方法工序长、效率低，且使用粉末冶金工艺制作的大直径齿环存在强度不足的技术难题。

发明内容

本发明提出一种汽车变速器同步器齿环精冲和拉深复合成形工艺及模具，旨在保证产品质量的同时，克服汽车同步器齿环耗材多、成本高、材料利用率低及生产效率低等缺点。本发明具有广阔的应用前景。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

一种汽车变速器同步器齿环精冲和拉深复合成形工艺，包括对圆板形金属毛坯进行一次拉伸得到拉伸件的加工过程，以及对拉伸件进行精冲和拉深复合成形的过程，其特征在于包括以下步骤：

1）将圆板形金属毛坯进行一次拉深，所得到的一次拉伸件作为下一步精冲和拉深复合成形的毛坯件；

2）调整好精冲和拉深复合模具的相对位置；所述的精冲和拉深复合模具包括拉深凸模、凸凹模、拉深反压板、精冲凹模、V型环压边圈及精冲反压板；拉深反压板和拉深凸模均为圆柱形；凸凹模和精冲反压板均为圆筒形，凸凹模和精冲反压板的筒形外壁设有多段均匀间隔的外壁齿形段；精冲凹模和V型环压边圈均为圆盘形，精冲凹模和V型环压边圈的内壁设有多段均匀间隔的内壁齿形段；凸凹模的外壁齿形段与与V型环压边圈的内壁齿形段一一对应且相互匹配；精冲凹模的内壁齿形段与精冲反压板的内壁齿形段一一对应且相互匹配；

3）将经过一次拉深的毛坯件放入精冲和拉深复合模具之间，并准确定位；

4）将V型环压边圈压入毛坯件，使毛坯件变形区形成三向压应力状态；

5）V型环压边圈提供压边力、精冲反压板提供反压力、拉深反压板提供反顶力，同时，凸凹模向下运动，直至凸凹模下表面与精冲凹模上表面处于同一个平面为止，从而实现汽车变速器同步器齿环的精冲、拉深成形；得到环形坯料和位于环形坯料中的成形件，成形件的外周具有齿形；

6）用精冲反压板将上述成形件顶出精冲凹模型腔，从而完成整个精冲和拉深复合工艺。该成形件将用于同步器齿环后续成形工艺。

按上述技术方案，步骤2）调整相对位置时，必须使凸凹模的外壁齿形段与与V型环压边圈的内壁齿形段一一对应且相互匹配；精冲凹模的内壁齿形段与精冲反压板的内壁齿形段一一对应且相互匹配，以用于加工汽车变速器同步器齿环外壁上的齿形。

一种精冲和拉深复合模具，其特征在于：包括拉深凸模、凸凹模、拉深反压板、精冲凹模、V型环压边圈及精冲反压板；拉深反压板和拉深凸模均为圆柱形；凸凹模和精冲反压板均为圆筒形，凸凹模和精冲反压板的筒形外壁设有多段均匀间隔的外壁齿形段；精冲凹模和V型环压边圈均为圆盘形，精冲凹模和V型环压边圈的内壁设有多段均匀间隔的内壁齿形段；凸凹模的外壁齿形段与与V型环压边圈的内壁齿形段一一对应且相互匹配；精冲凹模的内壁齿形段与精冲反压板的内壁齿形段一一对应且相互匹配。

按上述技术方案，装配时，所述拉深反压板从凸凹模中往上伸出，所述凸凹模从V型环压边圈中往上伸出；所述拉深凸模从精冲反压板中往下伸出，所述精冲反压板从精冲凹模中往下伸出。

本发明的有益效果是：

针对汽车变速器同步器齿环现有技术存在的不足，采用合金钢金属材料，在使用一次拉深模具完成一次拉深成形的基础上，通过本发明的核心-精冲和拉深复合工艺及其模具完成汽车变速器同步器齿环精冲、拉深工序，相比于现有技术的切削加工或精锻成形，减少工序数目和模具数量、提高零件质量和生产效率，同时由于不用切削加工，无需附着摩擦材料，材料利用率高，节约了贵重金属；同时由于加工工艺简单，还能节约工装夹具的多次使用，降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和各实施例对本发明作进一步详细说明。