[发明专利]带爪外环锻模机构

说明书

一种带爪外环锻模机构，属于锻造成型工艺技术领域，包括：凹模，具有容纳带爪外环毛坯的型腔以及设置在该型腔下方且同轴设置的顶出腔；冲头，用于冲锻带爪外环毛坯使得毛坯在型腔中成型，与型腔相匹配；以及顶杆，安装在顶出腔中，被驱动而沿着顶出腔上顶来推出被冲锻加工后的带爪外环，其中，顶出腔上部具有外扩的锥面，该锥面与型腔的底壁直接连接。因为凹模的型腔在底壁与顶出腔之间设置有锥面，通过锥面的作用使得顶出过程通过斜面出力，打击顶杆的作用力更小就可以顶出模锻后的零部件，由于顶出作用力变化更缓和，没有冲击力，可以有效减轻及改善零部件翘曲、变形等问题，同时因为顶出过程中打击力减小，也可以提高模具的使用寿命。

技术领域

本发明涉及汽车减速机中的同步器齿环的锻造工艺的局部优化 和改进，属于锻造成型工艺技术领域。

背景技术

金属锻造成型技术在日常的生产中应用非常广泛，在国民的经济 生产中有着非常重要的作用。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施 加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺 寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过 锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织 结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同 样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形 状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。根据锻 造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。根据成形机理，锻造可分为自 由锻、模锻、碾环、特殊锻造。

模锻又分为开式模锻和闭式模锻.金属坯料在具有一定形状的锻 模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大 的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来 发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。按照材料分，模锻还可分 为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材 料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。闭式模 锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，该工艺由于没有飞边，一方 面材料的利用率就高，用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的 精加工；另一方面，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。 但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积， 控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损，提供 锻模的使用寿命，降低生产成本，一直是该种工艺在实际生产中需要 解决的问题。

汽车减速机中的同步器齿环即带爪齿环使用避式模锻进行加工， 属于模锻里面的热模锻工艺，锻造后的外环产品在完成成型后，需要 从模具型腔里面顶出脱模，为了避免在顶出的过程中发生翘曲、变形 等情况发生，要求产品在顶出的过程中受力均匀、并且要保证一定的 强度。

然而，热态锻件在剧烈收缩后，需要从凹模型腔里面顶出脱模， 通常情况下：

1.如果凹模型腔的抱紧力不是特别大，对顶出结构没有严格要 求，平面式的顶出结构也可以顺利顶出；

2.如果凹模型腔的抱紧力很大时(此种情况发生在模锻比较复杂 特征的零件时)，对顶出结构有比较严格的要求，否则顶出时会发生 翘曲、变形等不良现象。

这时候，通常考虑使用竖直式的顶出结构进行顶出，这样虽然可 以顺利顶出成品，但是其缺点为：成型所需要的打击力比较大，锻模 的磨损比较严重，如此会大幅降低模具的使用寿命，提高生产成本。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，本发明改进后的锻模机构 顶出更顺畅，在通常情况下可以显著提升模具的使用寿命。

本发明提供一种带爪外环锻模机构，其特征在于，包括：

凹模，具有容纳带爪外环毛坯的型腔以及设置在该型腔下方且同 轴设置的顶出腔；

冲头，用于冲锻带爪外环毛坯使得毛坯在型腔中成型，与型腔相 匹配；以及

顶杆，安装在顶出腔中，被驱动而沿着顶出腔上顶来推出被冲锻 加工后的带爪外环，