CN206882682U - 一种直齿圆柱齿轮成型模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直齿圆柱齿轮成型模具，包括上压模、凹模、下压模，在上压模、下压模的密封齿牙端部开设有分流槽；上压模、下压模上设置有可拆卸的挤压块，所述挤压块包括固定体和凸块；下压模上设置有顶出杆，顶出杆安置在顶孔中；所述分流槽与密封齿牙之间有圆弧过渡段；胚料冷锻成型后，通过顶出杆将成型后的胚料从凹模中顶出，方便分离凹模与成型后的胚料；冷锻成型后需要加工用于安装齿轮的内孔，而内孔的位置位于凹坑处，从而进一步钻孔时去除的胚料较少，提高了胚料的利用率，减少浪费；在上压膜、下压模的挤压部上设置的分流槽便于在冷锻时将胚料的飞边引流至分流槽中，保证了齿顶充满，后续加工去除飞边后，轮齿的质量稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及齿轮加工领域，尤其涉及一种直齿轮冷锻成型时使用的成型模具。
背景技术
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动方式，齿轮是机械产品中重要的零部件，齿轮已经成为许多机械产品不可或缺的传动部件。圆柱直齿轮是汽车自动变速器上的重要零件，其形状复杂，材质、尺寸精度、表面质量及综合机械性能均要求很高。目前，国内圆柱直齿轮的生产仍然是以切削加工为主，也有部分采用粉末冶金、铸造等方法制造。但是现有常规齿轮切削加工工艺，材料利用率低，能源消耗大，污染严重，生产率低，生产成本高，难以满足我国汽车和机械工业发展需要。如何开发新的圆柱直齿轮成形技术，来改变传统的生产方式，最大限度地减少能耗、提高材料利用率、改善工作环境、提高产品质量、降低生产成本，是目前我国塑性加工行业面临的重要课题。
圆柱直齿轮冷锻成形过程中金属流动情况复杂，冷态下材料变形抗力高、流动性差，致使锻造载荷陡增、齿形型腔角隅充填能力锐减，模具工作环境恶劣，由此造成齿轮齿顶充不满，成形的齿轮精度低，模具弹性变形严重、易磨损、寿命短等弊病。因此，圆柱直齿轮冷锻成形影响因素复杂，技术含量高，成形难度大。中国专利 CN201120296070.8 、CN201120018148.X 以及CN201420182659都公开了一种圆柱直齿轮冷锻加工成型模具，都是为了提高圆柱直齿轮在冷锻过程中充填性，降低模具所受载荷，提高其使用寿命。
但是，圆柱直齿轮冷锻成形仍然存在两个主要问题：一是尽管在冷锻过程中采取了某些分流减压措施，部分解决了冷锻过程中齿顶充不满的问题，但是在轮齿两端处没有完全设置引流腔；二是在解决成型后胚料脱模的问题时，CN201420182659采取的压缩空气脱模在实际应用中效果并不理想；三是冷锻成型后进一步加工时浪费较多材料。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术中的不足，提供了一种直齿圆柱齿轮成型模具，本实用新型克服了冷锻加工直齿圆柱齿时脱模的问题，还通过设置在上压模、下压模上的凸块达到了节约胚料的目的，同时解决了齿顶充不满的问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种直齿圆柱齿轮成型模具，包括上压模、凹模、下压模，所述凹模为圆筒状，在凹模的内壁设置有齿形模腔，所述上压模、下压模包括压模本体，在压模本体上设置有挤压部，所述挤压部与凹模适配，在挤压部的外周设置有密封齿牙，密封齿牙与凹模的齿形模腔适配，在所述上压模、下压模的密封齿牙端部开设有分流槽；
在所述上压模、下压模上设置有可拆卸的挤压块，所述挤压块包括固定体和凸块。
作为本实用新型的优选技术方案，所述下压模上设置有顶出杆，顶出杆安置在顶孔中。
作为本实用新型的优选技术方案，所述顶出杆为T型，顶孔为T型孔。
作为本实用新型的优选技术方案，所述下压模上设置有三组顶出杆，三组顶出杆之间等距布置。
作为本实用新型的优选技术方案，所述上压模、下压模上设置有与挤压块的固定体适配的空腔，固定体与压模本体之间通过固定螺栓固定。
作为本实用新型的优选技术方案，所述凸块的形状为球缺体。
作为本实用新型的优选技术方案，所述下压模的压模本体与凹模之间通过固定螺栓连接。
作为本实用新型的优选技术方案，所述分流槽与密封齿牙之间有圆弧过渡段。
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在下压模上设置有顶出杆，在胚料冷锻成型后，通过顶出杆将成型后的胚料从凹模中顶出，方便分离凹模与成型后的胚料；
在上压膜、下压模上设置有凸块，在冷锻时凸块挤压胚料，将胚料中部的材料挤压至两侧，在胚料中部留下凹坑。由于冷锻成型后需要加工用于安装齿轮的内孔，而内孔的位置位于凹坑处，从而进一步钻孔时去除的胚料较少，提高了胚料的利用率，减少浪费；
在上压膜、下压模的挤压部上设置的分流槽便于在冷锻时将胚料的飞边引流至分流槽中，从而保证了齿顶充满，后续加工去除飞边后，轮齿的质量稳定可靠。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构剖视图；
图2为本实用新型的A-A向视图；
图3为本实用新型的局部视图。
图中：1、上压模；101、通气孔；2、凹模；201、齿形模腔；3、下压模；301、顶孔；302、分流槽；303、密封齿牙；304、压模本体；305、挤压部；4、顶出杆；5、固定体；501、凸块；6、固定螺栓；7、胚料。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1、图2、图3所示一种直齿圆柱齿轮成型模具，包括上压模1、凹模2、下压模3，所述凹模2为圆筒状，在凹模2的内壁设置有齿形模腔201，所述上压模1、下压模3包括压模本体304，在压模本体304上设置有挤压部305，所述挤压部305与凹模2适配，在挤压部305的外周设置有密封齿牙303，密封齿牙303与凹模2的齿形模腔201适配，在上压模1、下压模3挤压胚料7时，胚料7变形，胚料7的外侧被挤压至凹模2的齿形模腔201中，形成轮齿。
但是在胚料7被挤压变形时，在齿形模腔201两侧与上压模1、下压模3的挤压部305的连接处，胚料7难充满该处，导致冷锻成型后的轮齿两端受力状况较差，成型后的齿轮次品率较高。为解决此问题，在所述上压模1、下压模3的密封齿牙303端部开设有分流槽302，在上压模1、下压模3上还设有连接外侧与分流槽302的通气孔101；在冷锻挤压时，锻压的压力降胚料7挤压，胚料7变形后外侧被挤入齿形模腔201，胚料7与齿形模腔201之间的空气从通气孔101排出。同时在锻压的压力下，胚料7变形产生的飞边挤压至分流槽302中，后续加工中去除在分流槽302中成型的多余部分，避免飞边留在轮齿上，保证轮齿质量稳定可靠。
在所述上压模1、下压模3上设置有可拆卸的挤压块，所述挤压块包括固定体5和凸块501。在冷锻时凸块501挤压胚料7，将胚料7中部的材料挤压至两侧，在胚料7中部留下凹坑。由于冷锻成型后需要加工用于安装齿轮的内孔，而内孔的位置位于凹坑处，从而进一步钻孔时去除的胚料较少，提高了胚料的利用率，减少浪费。同时胚料7中部受到凸块501的挤压，该处金属致密度显著提高，而齿轮的内孔开设在此处。显著提高齿轮内孔处金属晶粒的精细度，提升齿轮的质量。
作为本实用新型的一个较佳实施例，所述下压模3上设置有顶出杆4，顶出杆4安置在顶孔301中。所述顶出杆4为T型，顶孔301为T型孔。所述下压模3上设置有三组顶出杆4，三组顶出杆4之间等距布置。胚料7锻压成型后，取下上压模1，通过辅助工装，从下压模3下端的顶孔301上顶胚料7，将其从凹模2中顶出，快捷方便。
作为本实用新型的一个较佳实施例，所述上压模1、下压模3上设置有与挤压块的固定体适配的空腔，固定体5与压模本体304之间通过固定螺栓6固定。所述凸块501的形状为球缺体。固定体5通过固定螺栓连接，方便根据齿轮的内孔大小更换具有不同尺寸凸块的挤压块。
作为本实用新型的一个较佳实施例，所述下压模3的压模本体304与凹模2之间通过固定螺栓6连接。
作为本实用新型的一个较佳实施例，所述分流槽302与密封齿牙303之间有圆弧过渡段。圆弧过渡段的设置便于锻压时飞边进入分流槽，同时减少飞边与轮齿之间的毛刺，防止应力集中。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种直齿圆柱齿轮成型模具，包括上压模（1）、凹模（2）、下压模（3），所述凹模（2）为圆筒状，在凹模（2）的内壁设置有齿形模腔（201），其特征在于：所述上压模（1）、下压模（3）包括压模本体（304），在压模本体（304）上设置有挤压部（305），所述挤压部（305）与凹模（2）适配，在挤压部（305）的外周设置有密封齿牙（303），密封齿牙（303）与凹模（2）的齿形模腔（201）适配，在所述上压模（1）、下压模（3）的密封齿牙（303）端部开设有分流槽（302）；
在所述上压模（1）、下压模（3）上设置有可拆卸的挤压块，所述挤压块包括固定体（5）和凸块（501）。
2.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述下压模（3）上设置有顶出杆（4），顶出杆（4）安置在顶孔（301）中。
3.根据权利要求2所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述顶出杆（4）为T型，顶孔（301）为T型孔。
4.根据权利要求2所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述下压模（3）上设置有三组顶出杆（4），三组顶出杆（4）之间等距布置。
5.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述上压模（1）、下压模（3）上设置有与挤压块的固定体（5）适配的空腔，固定体（4）与压模本体（304）之间通过固定螺栓（6）固定。
6.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述凸块（501）的形状为球缺体。
7.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述下压模（3）的压模本体（304）与凹模（2）之间通过固定螺栓（6）连接。
8.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱齿轮成型模具，其特征在于：所述分流槽（302）与密封齿牙（303）之间有圆弧过渡段。
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|---|---|---|---|---|
| CN110434263A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种直升机用大模数直齿圆柱齿轮精密锻造分流降压复合成形方法及其模具 |
| CN113478188A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-08 | 重庆创精温锻成型有限公司 | 驻车齿轮齿形侧向挤压成型方法 |
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