[發(fā)明專利]離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610223506.8
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN105689553B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊新村;朱圣法;孫曉龍;趙震
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D37/10
• 分類號(hào): B21D37/10;B21D22/21;B21D53/84
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種汽車制造領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種通過漸進(jìn)式拉擠成形方式提高離合器轂體齒形填充性的離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及方法。

背景技術(shù)

離合器轂體是轎車傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其是雙離合器變速器或自動(dòng)變速器變速箱的關(guān)鍵零件之一。作為離合器摩擦片和鋼片的支撐結(jié)構(gòu)，其精度和強(qiáng)度的高低直接影響汽車離合器的使用性能與壽命。離合器轂體為表面積較大的深筒件，其典型特點(diǎn)為周向均布的齒槽和局部的壁厚變化。該類板殼結(jié)構(gòu)的零部件，外形比較復(fù)雜，整體質(zhì)量要求較高，因而沖壓成形難度較大。

離合器轂體零件最主要的功能區(qū)為周向齒形(尺寸參數(shù)見圖1)。除了齒數(shù)、齒寬和齒高等基本元素外，齒形內(nèi)外圓角的大小，即齒形在加工制造過程中的填充性，直接影響轂體與摩擦片及鋼片的裝配精度，進(jìn)而影響整個(gè)離合器的磨損與壽命。目前，離合器轂體的加工方式有旋壓工藝和沖壓工藝。旋壓工藝的成形效率較低，設(shè)備昂貴，且零件表面存在較為明顯的滾痕；常規(guī)沖壓工藝可以提高效率，但易產(chǎn)生齒形填充不滿等缺陷，難以滿足質(zhì)量要求。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN202097292U公開了一種用于離合器轂類零件加工模具，采用沖壓加工方式，其凹模具有內(nèi)花鍵型腔，可實(shí)現(xiàn)了一次成形，提高了效率，但對于齒形精度及填充性未作考慮。中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN104588552A，公開了一種花鍵轂齒形成型裝置及成型工藝，該方法應(yīng)用了多套模具，可提高成形精度，但每套模具相對復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有離合器轂體成形設(shè)備復(fù)雜、齒形填充不滿和成形效率低等技術(shù)問題，提出一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及方法，采用變截面凹模漸進(jìn)式拉深擠齒，在成形齒形的同時(shí)保證齒形填充性，實(shí)現(xiàn)成形質(zhì)量與效率的雙重提升。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置，包括：位于底部的凸模部分和對應(yīng)位于頂部并與壓力機(jī)相連的凹模部分，其中：凹模部分包括具有變截面內(nèi)腔的凹模，通過將拉深后的筒形件置于凸模部分，并由壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)凹模部分下行，以一次動(dòng)作實(shí)現(xiàn)齒形成形。

所述的變截面內(nèi)腔包括：上、中、下三個(gè)部分，其中：下部為用于坯料定位及整形的定位整形區(qū)，呈圓柱形，其直徑與坯料外徑相等；上部為用于齒面整形，提高表面質(zhì)量和尺寸精度的齒形精整區(qū)，其輪廓與離合器轂體外齒形面完全相同；中部為用于圓柱形定位整形區(qū)與齒形精整區(qū)的過渡連接的成形過渡區(qū)，不同的過渡方式，即對應(yīng)不同的齒形成形方式。

所述的成形過渡區(qū)采用以下任意一種結(jié)構(gòu)：

a.等比例過渡結(jié)構(gòu)，即齒形形狀保持不變且尺寸按比例增大。

b.高度優(yōu)先過渡結(jié)構(gòu)，在保證凹模齒形強(qiáng)度的情況下，齒形的高度優(yōu)先達(dá)到精整區(qū)齒形高度，齒寬大小再達(dá)到精整區(qū)齒寬大小。

所述的凸模部分包括下部為圓柱形基體的凸模，該凸模的上部工作區(qū)域與目標(biāo)零件離合器轂體的內(nèi)齒面完全相同，側(cè)壁工作區(qū)域的高度不小于離合器轂體側(cè)壁高度的兩倍。

所述的上模部分和下模部分通過導(dǎo)柱導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)配合連接。

本發(fā)明涉及上述裝置的漸進(jìn)式拉擠成形方法，在初始化階段上模部分隨壓力機(jī)運(yùn)行至上限位置且凸、凹模處于分離狀態(tài)，然后將拉深后的筒形件置于凸模上并啟動(dòng)壓力機(jī)下行，當(dāng)同時(shí)帶動(dòng)凹模下行時(shí)通過一次成形的方式完成離合器轂體的漸進(jìn)式拉擠成形。

所述的一次成形，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的成形過渡區(qū)，其對應(yīng)的應(yīng)變速率應(yīng)控制在10-⁴～10-³，所需要的成形力由零件尺寸和材料的力學(xué)性能所決定。

對于等比例過渡成形方式，由于凹模齒形變化幅度較小，在凹模下行過程中，坯料側(cè)壁外表面始終貼合凹模內(nèi)腔。隨著凹模逐漸下行，通過彎曲和擠壓坯料側(cè)壁材料，側(cè)壁內(nèi)表面逐漸與凸模貼合，實(shí)現(xiàn)齒形成形。在整個(gè)成形過程中，坯料側(cè)壁外表面與凹模內(nèi)壁未曾分離，從而實(shí)現(xiàn)齒形填充性的改善。

對于高度優(yōu)先過渡成形方式，由于在凹模下行過程中，凹模齒形的齒高先達(dá)到整形區(qū)齒形高度，即先通過彎曲將側(cè)壁材料壓入齒形變形區(qū)；再通過齒寬尺寸的不斷增大，擠壓齒形側(cè)面和齒形底面，使材料從圓角兩側(cè)流向圓角處，從而實(shí)現(xiàn)齒形填充性的改善。

本發(fā)明涉及一種通過上述方法制備得到的離合器轂體，為具有側(cè)壁齒形的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中：轂體的側(cè)壁厚度大于側(cè)壁齒形的厚度。

技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用變截面凹模漸進(jìn)式拉擠，通過凹模一次進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)離合器轂體的成形。不僅有效提高了成形效率，同時(shí)提高了齒形的填充性，改善了產(chǎn)品成形質(zhì)量。

附圖說明