[发明专利]一种斜齿圆柱齿轮的板料成形模具及方法

权利要求书

1.斜齿圆柱齿轮的板料成形模具，其特征在于，所述斜齿圆柱齿轮成形模具包括板料冷精密成形模具组件，所述板料冷精密成形模具组件包括第一凸模、第一凹模、V形环压边圈及反顶板；所述第一凸模为光滑圆柱，所述第一凹模的内壁与反顶板的外壁均设有螺旋齿；所述第一凸模的直径与第一凹模齿顶圆直径相同；所述V形环压边圈的内壁与第一凸模的外壁相匹配。

2.如权利要求1所述的斜齿圆柱齿轮的板料成形模具，其特征在于，所述斜齿圆柱齿轮成形模具还包括旋转冲裁模具组件，所述旋转冲裁模具组件包括第二凸模和第二凹模，所述第二凸模的外壁设有螺旋齿，所述第二凹模与所述第一凹模相同。

3.使用如权利要求1所述的斜齿圆柱齿轮的板料成形模具加工斜齿圆柱齿轮的成形方法，其特征在于，它包括以下两个主要步骤：

板料冷精密成形步骤：

1)将待加工金属板料放入第一凹模和第一凸模之间；

2)将V形环压边圈压入所述待加工金属板料，使变形区形成三向压力状态；

3)将第一凸模压入待加工金属板料中，使反顶板提供反压力的同时做旋转运动，直至第一凸模下压至与第一凹模相距0.1mm-0.5mm，从而实现斜齿圆柱齿轮的板料冷精密成形过程；

以及旋转冲裁步骤：将已经经过板料冷精密成形步骤的金属板料中的剩余连皮冲裁掉，从而得到斜齿圆柱齿轮。

4.如权利要求3所述的成形方法，其特征在于，所述旋转冲裁步骤具体为：

1)提供如权利要求2所述的第二凸模和第二凹模；

2)将板料冷精密成形步骤中的得到的半成品放入第二凹模和第二凸模之间；

3)调整好第二凸模和第二凹模的相对位置，使第二凸模螺旋齿的投影面与第二凹模的螺旋齿处于相啮合状态；

4)将第二凸模以其中心轴线为旋转轴旋转θ角，θ＝arcsin(2b tanβ/d)，其中b为已成形金属板料的高度，β为斜齿圆柱齿轮螺旋角，d为斜齿圆柱齿轮分度圆直径；

5)将第二凸模同时做轴向进给运动和旋转运动压入待加工金属板料，直至第二凸模旋转至与第二凹模的螺旋齿相啮合，从而实现斜齿圆柱齿轮旋转冲裁成形过程。

5.如权利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述第二凸模旋转角速度ω＝θv/b，其中ν为第二凸模轴向进给速度。