[發明專利]一種薄壁轂的齒形成形模具和裝置以及成形方法

有效

• 申請號: 201710117023.4
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106862293B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 雷君相;高文靜;郭豐偉;彭彥君;王陶
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C23/14;B21C35/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明屬于機械領域，具體涉及一種金屬件的成形模具以及成形方法。

背景技術

離合器轂是離合器上的關鍵零件，轂體精度和強度的高低直接影響了離合器的使用性能(傳動的精度、平穩和噪音)和壽命以及傳動系統的可靠性。目前齒形離合器轂的成形方式主要有日本的軸向沖壓和瑞典的旋鍛成形方式。軸向沖壓工藝存在齒形成形性差、模具磨損嚴重、軸向受拉伸底部易破損等缺陷；而旋鍛工藝的成形效率低，零件表面有明顯滾痕，而且模具和成形設備非常昂貴。

發明內容

本發明目的是為了克服現有成形技術的不足，提供一種薄壁轂的徑向向心成形的方法，并提供一種薄壁轂的齒形成形模具和裝置。

本發明提供了一種薄壁轂的齒形成形模具，具有這樣的特征，包括固定單元，包括設置在驅動部上的凸模和限位臺；以及移動單元，包括與凸模相匹配的凹模，設置在驅動部上而與凸模相對的位置，凹模與凸模同軸且套在凸模上，其中，凹模包括外套筒和與該外套筒的內環面嵌合滑動的復數個凹模凸滑塊，外套筒呈環形，凹模凸滑塊與外套筒的內環面嵌合滑動的一面的對面上設置有與凸模的外壁平行的凸塊，移動單元離開固定單元時，外套筒的內環面與外套筒靠近凸模的一端端面的夾角為銳角，用于在徑向向心擠壓成形時將凹模凸滑塊的軸向位移轉換為徑向位移。

在本發明提供的薄壁轂的齒形成形模具中，還可以具有這樣的特征：其中，沿外套筒環形內壁的周向均勻設置有復數個凹槽，凹模凸滑塊具有與凹槽相配合的凸條，凹模凸滑塊通過凸條在凹槽內滑動。

另外，在本發明提供的薄壁轂的齒形成形模具中，還可以具有這樣的特征：凹槽為矩形槽、燕尾槽以及V形槽中的任意一種。

另外，在本發明提供的薄壁轂的齒形成形模具中，還可以具有這樣的特征：其中，移動單元還包括上模板和固定板，上模板設置在外套筒一端且與外套筒固定連接，固定板設置在外套筒的另一端且與外套筒固定連接。

本發明提供了一種薄壁轂的齒形成形裝置，其特征在于，包括薄壁轂的齒形成形模具和驅動該模具開合的驅動部，其中，薄壁轂的齒形成形模具為上述的任意一個的薄壁轂的齒形成形模具，驅動部具有：與成形模具的固定單元相連的固定端、與成形模具的移動單元相連的移動端，限位臺的一端與固定端固定連接，另一端與凸模的一端固定連接。

在本發明提供的薄壁轂的齒形成形裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，驅動部還包括頂出機構，頂出機構包括頂塊、頂桿以及底桿，頂塊設置在凸模靠近移動單元的端部，底部件設置在凸模遠離移動單元的一端，頂桿的一端與頂塊固定連接，另一端與底桿固定連接，位于凸模和限位臺內。

另外，在本發明提供的薄壁轂的齒形成形裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，驅動部還包括至少相對設置的兩個拉桿機構，拉桿機構的一端與外套筒的外側相連，另一端與底桿的外端相連。

另外，在本發明提供的薄壁轂的齒形成形裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，拉桿機構包括上側拉桿、下側拉桿以及滑動件，

上側拉桿一端與外套筒的外側固定連接，另一端與滑動件固定連接，下側拉桿內設置有空腔，一端與底桿固定連接，另一端位置與上側拉桿重疊且設置在上側拉桿的一側。

另外，在本發明提供的薄壁轂的齒形成形裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，空腔呈直線型且與移動單元的移動方向一致，滑動件在空腔內滑動。

本發明提供了一種薄壁轂的齒形成形的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將薄壁轂的齒形成形模具安裝在驅動部中；

步驟2，將成形加工前的薄壁轂設置在齒形成形模具中固定單元的凸模上后，驅動部控制齒形成形裝置中的移動單元向固定單元移動；

步驟3，進行徑向向心擠壓成形，移動單元的凹模套合在凸模的外部，凹模中的外套筒移動至薄壁轂與凸模貼合；

步驟4，徑向向心擠壓成形結束后，驅動部帶動移動單元脫離固定單元；

步驟5，移動單元繼續遠離固定單元，移動單元通過拉桿機構帶動頂出機構將成形加工后的薄壁轂頂出凸模后停止移動。

發明的作用與效果

根據本發明所涉及的薄壁轂的齒形成形模具和裝置以及成形方法，齒形成形模具包括具有凸模的固定單元和具有凹模的移動單元，其中，凹模包括外套筒和與該外套筒的內環面嵌合滑動的復數個凹模凸滑塊，外套筒呈環形，凹模凸滑塊與外套筒的內環面嵌合滑動的一面的對面上設置有與凸模的外壁平行的凸塊，移動單元離開固定單元時，外套筒的內環面與外套筒靠近凸模的一端端面的夾角為銳角。