CN103272940B - 一种同步器结合齿环的加工方法及其专用模具 - Google Patents

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本发明公开了一种同步器结合齿环的加工方法，在该加工方法中，同步器结合齿环的外齿形、环锥齿面以及端面锁止角均通过冲压工艺加工。使用上述加工方法制造同步器结合齿环只需要使用冲压机和专用模具即可，设备投入较少，从而解决了生产成本；同时，在冲压过程中无需调整加工工艺参数，减少了人为干预的误差，提高了生产效率和产品精度；同时，与锻造相比，冲压的生产过程较为简单，加工效率较高。本发明还公开了一种用于上述加工方法的专用模具。

Description

一种同步器结合齿环的加工方法及其专用模具
技术领域
本发明涉及机械加工工艺技术领域，特别涉及一种同步器结合齿环的加工方法。本发明还涉及一种用于上述加工方法的专用模具。
背景技术
同步器是在换挡过程中，使一对待啮合的齿轮的圆周速度达到同步，以实现平顺换挡的装置。结合齿环是同步器的核心部件，其能够带啮合的齿轮与对应接合的齿圈的圆周速度迅速达到并保持一致，还能够阻止两者在达到同步之前结合以防止冲击。
结合齿环为圆环结构，通过其中部的通孔套装于齿轮轴；结合齿环的外周具有均布的若干齿形结构，各齿形结构上具有锁止角，且各齿形结构的两侧具有锥角。
传统的结合齿环加工方法一般为机加工和锻造加工。机加工方法采用通用机床配专用夹具，组合机床配专用工装及简易数控机床而构成的生产线进行，其中端面锁止角使用专用数控倒角机进行加工。锻造加工方法的过程为将碾环处理后的环状坯料进行球化退火，经剥皮制坯及磷皂化处理后，在挤压机上经过精密模具进行花键齿及齿端面锁止角一次冷挤压成形，然后再次进行磷皂化处理，最后在挤压机上采用精密模具进行锥齿冷挤压成形。
在传统的结合齿环的加工工艺中存在以下问题：
在机加工方法中采用通用机床配专用夹具或组合机床配专用工装及简易数控机床，倒角工序要使用专用的数控倒角机进行，设备投入较大；且在分度进给和切削加工之前参数需要手动调整，效率较低，并容易产生人为操作失误，影响加工精度。而锻造方法的工序较为复杂，流程较长，且需要采用大吨位的挤压机，效率较低。
因此，在满足产品设计要求和制造能力的情况下，如何提供结合齿环的加工效率、简化加工过程、节约加工成本就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种同步器结合齿环的加工方法，该方法能够在满足产品设计要求和制造能力的情况下，提高结合齿环的加工效率，且加工过程较为简单，加工设备成本较低。本发明的另一目的是提供一种用于上述加工方法的专用模具。
为解决上述技术问题，本发明提供一种同步器结合齿环的加工方法，所述同步器结合齿环的外齿形、环锥齿面以及端面锁止角均通过冲压工艺加工。
进一步地，所述冲压工艺加工方法包括以下步骤：
S11落料：将原材放入冲压机并冲压得到带有所述外齿形的坯料；
S12冲压端面锁止角：在所述坯料上冲压得到所述端面锁止角；
S13冲压环锥齿面：在所述坯料上冲压得到所述环锥齿面。
进一步地，在上述步骤S11中，所述外齿形通过精冲压的方法加工。
进一步地，在上述步骤S12中，所述端面锁止角通过普通冲压的方法加工。
进一步地，在上述步骤S13中，所述环锥齿面通过普通冲压的方法加工。
本发明还提供一种用于上述的同步器结合齿环的加工方法的专用模具，包括第一模具和第二模具，所述第一模具的压模部与端面锁止角的形状相匹配，所述第二模具的压模部与环锥齿面的形状相匹配。
优选地，所述第一模具还包括导向部，所述导向部与冲压得到的带有外齿形的坯料的外形形状相同。
本发明所提供的一种同步器结合齿环的加工方法，在该加工方法中，同步器结合齿环的外齿形、环锥齿面以及端面锁止角均通过冲压工艺加工。使用上述加工方法制造同步器结合齿环只需要使用冲压机和专用模具即可，设备投入较少，从而解决了生产成本；同时，在冲压过程中无需调整加工工艺参数，减少了人为干预的误差，提高了生产效率和产品精度；同时，与锻造相比，冲压的生产过程较为简单，加工效率较高。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的同步器结合齿环的加工方法包括以下步骤：S11落料：将原材放入冲压机并冲压得到带有所述外齿形的坯料；S12冲压端面锁止角：在所述坯料上冲压得到所述端面锁止角；S13冲压环锥齿面：在所述坯料上冲压得到所述环锥齿面。这样，先冲压出端面锁止角再冲压环锥齿面，能够避免冲压端面锁止角时产生的材料向环锥齿面流动，造成的环锥齿面被填充，从而进一步提高了生产效率和产品精度。
在另一种具体实施方式中，本发明所提供的加工方法中，结合齿环的外齿形通过精冲压的方法加工，以保证冲压得到的坯料端面表面粗糙度较小，减小后续工序中的加工误差。
本发明还提供一种用于上述的同步器结合齿环的加工方法的专用模具，该专用模具用于在上述加工方法中冲压得到相关结构，属于上述加工方法的辅助设备，其能够得到的有益效果与加工方法相同。
附图说明
图1为本发明所提供的同步器结合齿环的加工方法一种具体实施方式的流程图；
图2为本发明所提供的第一模具一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明所提供的第二模具一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种同步器结合齿环的加工方法，该方法能够在满足产品设计要求和制造能力的情况下，提高结合齿环的加工效率，且加工过程较为简单，加工设备成本较低。本发明的另一核心是提供一种用于上述同步结合齿环的加工方法的专用模具。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的同步器结合齿环的加工方法一种具体实施方式的流程图。
本发明所提供的一种同步器结合齿环的加工方法，在该加工方法中，同步器结合齿环的外齿形、环锥齿面以及端面锁止角均通过冲压工艺加工。使用上述加工方法制造同步器结合齿环只需要使用冲压机和专用模具即可，设备投入较少，从而解决了生产成本；同时，在冲压过程中无需调整加工工艺参数，减少了人为干预的误差，提高了生产效率和产品精度；同时，与锻造相比，冲压的生产过程较为简单，加工效率较高。
本发明所提供的同步器结合齿环的加工方法包括以下步骤：
S11落料：将原材放入冲压机并冲压得到带有所述外齿形的坯料；
S12冲压端面锁止角：在所述坯料上冲压得到所述端面锁止角；
S13冲压环锥齿面：在所述坯料上冲压得到所述环锥齿面。
这样，先冲压出端面锁止角再冲压环锥齿面，能够避免冲压端面锁止角时产生的材料向环锥齿面流动，造成的环锥齿面被填充，从而进一步提高了生产效率和产品精度。
从理论上来讲，冲压的加工方法也不局限于上述步骤，其也可以先冲压环锥齿面，后冲压端面锁止角，但是，这种加工顺序可能会导致在加工端面锁止角时产生的材料填充已加工好的环锥齿面，需要环锥齿面的二次加工。
在上述步骤S11中，外齿形可以通过精冲压的方法加工而成，以保证冲压得到的坯料端面表面粗糙度较小，减小后续工序中的加工误差。
从理论上来讲，外齿形也可以通过普通冲压方式加工，为了保证其表面光滑，也可以进行抛光等工艺。
在上述步骤S12中，端面锁止角可以通过普通冲压的方法加工，由于端面锁止角的表面粗糙度要求不高，普通冲压即能够满足其工艺要求，且普通冲压成本相对较低，节约了生产成本。
在上述步骤S13中，环锥齿面可以通过普通冲压的方法加工，由于环锥齿面的表面粗糙度要求不高，普通冲压即能够满足其工艺要求，且普通冲压成本较低，从而在满足工艺要求的条件下，节约了生产成本。
除了上述同步器结合齿环的加工方法，本发明还提供了一种用于上述加工方法的专用模具。
请参考图2和图3，图2为本发明所提供的第一模具一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的第二模具一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的专用模具包括第一模具1和第二模具2，其中，第一模具1的压模部与端面锁止角的形状相匹配，第二模具2的压模部与环锥齿面的形状相匹配；这样，在冲压过程中，将坯料放入第一模具1上，在冲压机的冲压下，由于第一模具1的压模部与端面锁支架的形状相匹配，则坯料与第一模具1的压模部相接触的位置会冲压出端面锁止角；将坯料放入第二模具2上，在冲压机的冲压下，由于第二模具2的压模部与环锥齿面的形状相匹配，则坯料与第二模具2的压模部想接触的位置会冲压出环锥齿面。
上述第一模具1还包括导向部，导向部与冲压得到的带有外齿形的坯料的外形形状相同，以便于送料和导向。
需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区分相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。
以上对本发明所提供的一种同步器结合齿环的加工方法及其专用模具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种同步器结合齿环的加工方法，其特征在于，所述同步器结合齿环的外齿形、环锥齿面以及端面锁止角均通过冲压工艺加工，所述冲压工艺加工方法包括以下步骤：
S11落料：将原材放入冲压机并冲压得到带有所述外齿形的坯料；
S12冲压端面锁止角：在所述坯料上冲压得到所述端面锁止角；
S13冲压环锥齿面：在所述坯料上冲压得到所述环锥齿面。
2.根据权利要求1所述的同步器结合齿环的加工方法，其特征在于，在上述步骤S11中，所述外齿形通过精冲压的方法加工。
3.根据权利要求1所述的同步器结合齿环的加工方法，其特征在于，在上述步骤S12中，所述端面锁止角通过普通冲压的方法加工。
4.根据权利要求1所述的同步器结合齿环的加工方法，其特征在于，在上述步骤S13中，所述环锥齿面通过普通冲压的方法加工。
5.一种用于权利要求1至4任一项所述的同步器结合齿环的加工方法的专用模具，其特征在于，包括第一模具(1)和第二模具(2)，所述第一模具(1)的压模部与端面锁止角的形状相匹配，所述第二模具(2)的压模部与环锥齿面的形状相匹配。
6.根据权利要求5所述的专用模具，其特征在于，所述第一模具(1)还包括导向部，所述导向部与冲压得到的带有外齿形的坯料的外形形状相同。
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