[發明專利]一種斜齒圓柱齒輪的板料成形模具及方法

有效

• 申請號: 201410246847.8
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104001806A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 毛華杰;華林;夏文婷;劉艷雄
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D28/14;B21D53/28;B21D22/02;B21D28/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

1.斜齒圓柱齒輪的板料成形模具，其特征在于，所述斜齒圓柱齒輪成形模具包括板料冷精密成形模具組件，所述板料冷精密成形模具組件包括第一凸模、第一凹模、V形環壓邊圈及反頂板；所述第一凸模為光滑圓柱，所述第一凹模的內壁與反頂板的外壁均設有螺旋齒；所述第一凸模的直徑與第一凹模齒頂圓直徑相同；所述V形環壓邊圈的內壁與第一凸模的外壁相匹配。

2.如權利要求1所述的斜齒圓柱齒輪的板料成形模具，其特征在于，所述斜齒圓柱齒輪成形模具還包括旋轉沖裁模具組件，所述旋轉沖裁模具組件包括第二凸模和第二凹模，所述第二凸模的外壁設有螺旋齒，所述第二凹模與所述第一凹模相同。

3.使用如權利要求1所述的斜齒圓柱齒輪的板料成形模具加工斜齒圓柱齒輪的成形方法，其特征在于，它包括以下兩個主要步驟：

板料冷精密成形步驟：

1)將待加工金屬板料放入第一凹模和第一凸模之間；

2)將V形環壓邊圈壓入所述待加工金屬板料，使變形區形成三向壓力狀態；

3)將第一凸模壓入待加工金屬板料中，使反頂板提供反壓力的同時做旋轉運動，直至第一凸模下壓至與第一凹模相距0.1mm-0.5mm，從而實現斜齒圓柱齒輪的板料冷精密成形過程；

以及旋轉沖裁步驟：將已經經過板料冷精密成形步驟的金屬板料中的剩余連皮沖裁掉，從而得到斜齒圓柱齒輪。

4.如權利要求3所述的成形方法，其特征在于，所述旋轉沖裁步驟具體為：

1)提供如權利要求2所述的第二凸模和第二凹模；

2)將板料冷精密成形步驟中的得到的半成品放入第二凹模和第二凸模之間；

3)調整好第二凸模和第二凹模的相對位置，使第二凸模螺旋齒的投影面與第二凹模的螺旋齒處于相嚙合狀態；

4)將第二凸模以其中心軸線為旋轉軸旋轉θ角，θ＝arcsin(2b?tanβ/d)，其中b為已成形金屬板料的高度，β為斜齒圓柱齒輪螺旋角，d為斜齒圓柱齒輪分度圓直徑；

5)將第二凸模同時做軸向進給運動和旋轉運動壓入待加工金屬板料，直至第二凸模旋轉至與第二凹模的螺旋齒相嚙合，從而實現斜齒圓柱齒輪旋轉沖裁成形過程。

5.如權利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述第二凸模旋轉角速度ω＝θv/b，其中ν為第二凸模軸向進給速度。