CN219689800U - 一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同步器齿套类压淬模具，具体涉及一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，以解决现有技术存在同步器滑动齿套圆度差，端面翘曲的变形问题，或者一次只能压淬一件，生产效率低下，生产周期较长，且成本高昂的问题。该用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，包括上模、芯轴与下模；芯轴沿轴向设置有支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘；支撑盘沿轴向设置有多个外侧油道与多个第一内侧油道；支撑盘沿径向设置有多个外侧出油槽；外侧出油槽与外侧油道均用于为待加工滑动齿套供应淬火油进行冷却；支撑盘与下模配合；上模用于与外部升降机构连接，上模用于镇压待加工滑动齿套；下模用于安装芯轴。

Description

一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具

技术领域

本实用新型涉及一种同步器齿套类压淬模具，具体涉及一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具。

背景技术

同步器滑动齿套是同步器总成中的关键零部件，其结构为环状薄壁零件，内部为内花键，外部为拨叉槽，两种结构的尺寸精度要求均很高，且需要渗碳淬火的热处理工艺以获得足够的机械强度，若采用直接渗碳淬火的工艺，同步器滑动齿套会产生圆度超差，端面翘曲等问题，故行业内一般采用渗碳后压淬的工艺以保证同步器滑动齿套尺寸精度。压淬又称限形淬火，是零件淬火中使用模具限制变形的一种热处理工艺，采用压淬工艺后同步器滑动齿套合格率可达99％以上。但是压淬工艺一般采用自动化压淬机床完成，不同于直接淬火可以一次生产成百上千个零件，目前行业内压淬机床多采用双工位，每个周期内仅能加工2件同步器滑动齿套，容易发生同步器滑动齿套圆度差，端面翘曲的变形问题，导致同步器滑动齿套生产效率低下，生产周期较长，且成本高昂。

中国专利CN212504987U公开了“一种内齿套类零件用的压淬模具”，其包括压头和与压头同轴设置的芯轴总成，还包括压环件和支撑件，所述的压环件套设在芯轴总成顶端，支撑件套设在芯轴总成底端，芯轴总成外部、压环件和支撑件之间形成待加工零件安装部位，压环件和支撑件共同作用于零件的内花键面和外齿面。中国专利CN201581110U公开了“一种带内花键、薄壁结构的压淬模具”，用于待加工零件渗碳限形淬火，其中定径芯盘上沿外圆周壁设有环形油槽，环形油槽内均布有数个径向油孔，定径芯盘上沿轴向方向设有与径向油孔相交的数个轴向油孔，径向油孔的油口和轴向油孔上端的油口内均设有螺纹，油口可通过螺纹配装螺堵，冷却油可通过位于定径芯盘内由径向油孔、轴向油孔以及螺堵构成的油路直接到达工件的中部和上部。但是该技术方案中的压淬模具在压淬时，一次压淬一件，其存在生产效率低下，生产周期较长，且成本高昂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术存在同步器滑动齿套圆度差，端面翘曲的变形问题，或者一次只能压淬一件，生产效率低下，生产周期较长，且成本高昂的问题，而提供一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特殊之处在于：包括上模、芯轴与下模；

芯轴沿轴向从下至上依次同轴设置有支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘；

第一环盘的上端面与第二环盘的下端面之间形成下层出油环腔；

第二环盘的上端面与导向环盘的下端面之间形成上层出油环腔；上层出油环腔和下层出油环腔均用于为待加工滑动齿套的中部供应淬火油进行冷却；

支撑盘沿轴向设置有多个外侧油道与多个第一内侧油道；支撑盘靠近第一环盘的端部沿径向设置有多个外侧出油槽；外侧出油槽与外侧油道一一对应，且外侧出油槽与外侧油道的出油口连通，外侧出油槽与外侧油道均用于为待加工滑动齿套的下部供应淬火油进行冷却；

第一环盘沿轴向设置有多个第二内侧油道；第二内侧油道与第一内侧油道一一对应；

第二环盘沿轴向设置有多个第三内侧油道；

下模用于安装芯轴，支撑盘连接在设置于下模上的定位孔中；导向环盘的外径与上模内径匹配；上模的上端用于与外部升降机构连接，上模的下端用于镇压套设在芯轴上的待加工滑动齿套。

进一步地，所述支撑盘为圆柱结构；

第一环盘、第二环盘与导向环盘均为圆环结构，且第一环盘、第二环盘与导向环盘的外壁均与待加工滑动齿套的内花键小径为过盈配合。

进一步地，所述下层出油环腔沿轴向1/2高处与支撑盘上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套高度的1/2；

上层出油环腔沿轴向1/2高处与支撑盘上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套高度的3/2。

进一步地，所述支撑盘的外壁上设置有多个齿牙，多个齿牙和设置于下模定位孔内壁的多个内齿牙啮合；

上模的下端侧壁上设置有多个通孔，多个通孔用于为待加工滑动齿套靠近上模下端端部的位置供应淬火油进行冷却。

进一步地，所述导向环盘靠近上模的端部设置有导向锥面。

进一步地，为了使待加工滑动齿套更均匀的冷却，所述第三内侧油道与第二内侧油道一一对应。

进一步地，所述支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘的圆柱度均小于0.04mm，其垂直度均小于0.05mm；

进一步地，所述下层出油环腔和上层出油环腔的高度均为5-8mm。

外侧油道、第一内侧油道、第二内侧油道与第三内侧油道的直径均为5-6mm，其数量均为24-48个。

进一步地，所述导向锥面的锥度为15-18°，高度为15-18mm。

进一步地，所述支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘一体设置。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

(1)本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，利用支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘的外壁限形，可控制待加工滑动齿套的圆度在0.1mm内，压淬上模与导向环盘的端面限形，可控制待加工滑动齿套的端面跳动在0.03mm内。

(2)本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具中，支撑盘、第一环盘、第二环盘与导向环盘之间设计淬火油路，即冷却油路，冷却油路分为两部分，包括外侧油路和内侧油路，内侧油路即第一内侧油道、第二内侧油道与第三内侧油道，还设置有上层出油环腔和下层出油环腔，使待加工滑动齿套整体冷却均匀，可以获得均匀的淬火硬度。

(3)本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，设计的导向锥面，保证待加工滑动齿套在落入芯轴的过程中，即使存在一定量的不同心，仍能顺利找正，完成压淬。

(4)本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，可以一次压淬两个零件，生产效率提升高达100％；此外，本实用新型模具对原压淬机床的适配性高，可以在单层、双层压淬模式下切换方便，灵活性高。采用双层压淬模具后，同步器的滑动齿套生产周期短，生产成本大幅下降。

附图说明

图1为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例的装配结构示意图；

图2为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例的***图；

图3为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例中芯轴的结构示意图；

图4为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例中芯轴的剖视图；

图5为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例中芯轴的俯视图；

图6为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例中芯轴的底部结构示意图；

图7为本实用新型用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具实施例中待加工滑动齿套的三维图。

图中附图标记为：

1-上模，11-通孔，2-芯轴，21-支撑盘，211-外侧油道，212-第一内侧油道，213-外侧出油槽，214-齿牙，22-第一环盘，221-第二内侧油道，23-第二环盘，231-第三内侧油道，24-导向环盘，241-导向锥面，3-下模，4-下层出油环腔，5-上层出油环腔，6-待加工滑动齿套。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，包括上模1、芯轴2与下模3。

如图3、图4所示，芯轴2沿轴向从下至上依次同轴设置有支撑盘21、第一环盘22、第二环盘23与导向环盘24；第一环盘22的上端面与第二环盘23的下端面之间形成下层出油环腔4；第二环盘23的上端面与导向环盘24的下端面之间形成上层出油环腔5；上层出油环腔5和下层出油环腔4均用于为待加工滑动齿套6的中部供应淬火油进行冷却。

如图5、图6所示，支撑盘21沿轴向设置有多个外侧油道211与多个第一内侧油道212；支撑盘21靠近第一环盘22的端部沿径向设置有多个外侧出油槽213；外侧出油槽213与外侧油道211一一对应，且外侧出油槽213与外侧油道211的出油口连通；外侧出油槽213与外侧油道211均用于为待加工滑动齿套6的下部供应淬火油进行冷却；第一环盘22沿轴向设置有多个第二内侧油道221；第二内侧油道221与第一内侧油道212一一对应；第二环盘23沿轴向设置有多个第三内侧油道231；第三内侧油道231与第二内侧油道221一一对应。

如图1、图7所示，支撑盘21与下模3配合；导向环盘24的外径与上模1内径匹配；上模1的上端用于与外部升降机构连接，上模1的下端用于镇压套设在芯轴2上的待加工滑动齿套6；芯轴2用于为待加工滑动齿套6定位；下模3用于安装芯轴2。

本实施例中，支撑盘21圆柱结构；第一环盘22、第二环盘23与导向环盘24均为圆环结构，且第一环盘22、第二环盘23与导向环盘24的外壁均与待加工滑动齿套6的内花键小径为过盈配合。

优选地，下层出油环腔4沿轴向1/2高处与支撑盘21上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套6高度的1/2；上层出油环腔5沿轴向1/2高处与支撑盘21上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套6高度的3/2。支撑盘21的外壁上设置有多个齿牙214，多个齿牙214和设置于下模3定位孔内部的多个齿牙啮合；更优选地，上模1的下端侧壁上设置有多个通孔11，多个通孔11用于为待加工滑动齿套6靠近上模1下端端部的位置供应淬火油进行冷却。导向环盘24靠近上模1的端部设置有导向锥面241。第二内侧油道221与第三内侧油道231的直径均为5mm，其数量均为30个。

本实用新型的支撑盘21、第一环盘22、第二环盘23与导向环盘24可一体制成。导向锥面241在芯轴2的最上层，将待加工滑动齿套6加热到完全奥氏体化后，由外部机械手抓取，然后从上方垂直向下放入芯轴2，导向环盘24上导向锥面241的作用是保证在待加工滑动齿套6与芯轴2不同心时，仍可顺利落入芯轴2，导向锥面241的锥度为16°，其高度为16mm。芯轴2的主体为圆柱体结构，且与待加工滑动齿套6的内花键小径为过盈配合，用于在压淬过程中对待加工滑动齿套6进行限形；第一环盘22、第二环盘23的外侧壁形位公差要求整体圆柱度小于0.04mm，且垂直度小于0.05mm。

芯轴2的冷却油路分为两部分，包括内侧油路与外侧油路；淬火过程中，淬火油通过外部油泵，从下向上涌入支撑盘21上的外侧油道211与第一内侧油道212中，外侧油道211与第一内侧油道212的进油口直径均为5mm的圆孔，在支撑盘21圆周方向上沿轴向均匀分布，数量为30个，第一内侧油道212的进油口涌入的淬火油沿着第一内侧油道212的圆孔向上，沿芯轴2的圆柱面圆周方向上的上层出油环腔5和下层出油环腔4的油槽中喷出，上层出油环腔5和下层出油环腔4的高度为7mm，其分别喷到待加工滑动齿套6的内花键高度中央，对待加工滑动齿套6内部完成淬火，外侧油道211的进油口涌入的淬火油从外侧油道211的出油口至外侧出油槽213喷出，对待加工滑动齿套6的外侧壁、上端面及下端面进行淬火，最终实现双层待加工滑动齿套6整体冷却均匀，获得均匀的淬火硬度。

上模1的上端用于与外部升降机构连接，上模1的下端面与第一环盘22的上端面分别作用于待加工滑动齿套6的上层端面、下层端面，从而限制了待加工滑动齿套6的端面翘曲，下模3的内壁与支撑盘21外壁上设置的多个齿牙214为互相啮合的齿形，支撑盘21、第一环盘22、第二环盘23与导向环盘24在外部油缸带动下在下模3内完成升降动作，进而完成压淬与脱模。

上述实施例的装配过程如下：

1)将下模3放入外部淬火压床的圆形底座内部，保证下模3的上端面与外部淬火压床表面平齐；

2)将芯轴2放入下模3，并用四个螺丝与外部油缸连接杆固定，芯轴2可以随外部油缸连接杆在下模3内升降，芯轴2下降到最底部时，低于下模3上端面；

3)上模1与外部淬火压床上方升降机构固定连接，压淬中上模1可以下降到芯轴2位置并压在待加工滑动齿套6的端面上。

本实用新型可以使用芯轴2一次压淬两件待加工滑动齿套6，使得上层与下层待加工滑动齿套6淬火硬度均匀，且生产效率提高100％。

Claims (10)

1.一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，包括上模(1)、芯轴(2)与下模(3)；其特征在于：

所述芯轴(2)沿轴向从下至上依次同轴设置有支撑盘(21)、第一环盘(22)、第二环盘(23)与导向环盘(24)；

所述第一环盘(22)的上端面与第二环盘(23)的下端面之间形成下层出油环腔(4)；

所述第二环盘(23)的上端面与导向环盘(24)的下端面之间形成上层出油环腔(5)；上层出油环腔(5)和下层出油环腔(4)均用于为待加工滑动齿套(6)的中部供应淬火油进行冷却；

所述支撑盘(21)沿轴向设置有多个外侧油道(211)与多个第一内侧油道(212)；支撑盘(21)靠近第一环盘(22)的端部沿径向设置有多个外侧出油槽(213)；外侧出油槽(213)与外侧油道(211)一一对应，且外侧出油槽(213)与所述外侧油道(211)的出油口连通；外侧出油槽(213)与外侧油道(211)均用于为待加工滑动齿套(6)的下部供应淬火油进行冷却；

所述第一环盘(22)沿轴向设置有多个第二内侧油道(221)；第二内侧油道(221)与第一内侧油道(212)一一对应；

所述第二环盘(23)沿轴向设置有多个第三内侧油道(231)；

所述下模(3)用于安装芯轴(2)，支撑盘(21)连接在设置于下模(3)上的定位孔中；导向环盘(24)的外径与上模(1)内径匹配；上模(1)的上端用于与外部升降机构连接，上模(1)的下端用于镇压套设在芯轴(2)上的待加工滑动齿套(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述支撑盘(21)为圆柱结构；

所述第一环盘(22)、第二环盘(23)与导向环盘(24)均为圆环结构，且第一环盘(22)、第二环盘(23)与导向环盘(24)的外壁均与待加工滑动齿套(6)的内花键小径为过盈配合。

3.根据权利要求2所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述下层出油环腔(4)沿轴向1/2高处与支撑盘(21)上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套(6)高度的1/2；

所述上层出油环腔(5)沿轴向1/2高处与支撑盘(21)上端面之间的垂直距离为待加工滑动齿套(6)高度的3/2。

4.根据权利要求3所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述支撑盘(21)的外壁上设置有多个齿牙(214)，多个齿牙(214)和设置于下模(3)定位孔内壁的多个内齿牙啮合；

所述上模(1)的下端侧壁上设置有多个通孔(11)，多个通孔(11)用于为待加工滑动齿套(6)靠近上模(1)下端端部的位置供应淬火油进行冷却。

5.根据权利要求4所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述导向环盘(24)靠近上模(1)的端部设置有导向锥面(241)。

6.根据权利要求5所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述第三内侧油道(231)与第二内侧油道(221)一一对应。

7.根据权利要求6所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述支撑盘(21)、第一环盘(22)、第二环盘(23)与导向环盘(24)的圆柱度均小于0.04mm，其垂直度均小于0.05mm；

所述下层出油环腔(4)和上层出油环腔(5)的高度均为5-8mm。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述外侧油道(211)、第一内侧油道(212)、第二内侧油道(221)与第三内侧油道(231)的直径均为5-6mm，其数量均为24-48个。

9.根据权利要求8所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述导向锥面(241)的锥度为15-18°，高度为15-18mm。

10.根据权利要求9所述的一种用于同步器滑动齿套的固定式双层压淬模具，其特征在于：

所述支撑盘(21)、第一环盘(22)、第二环盘(23)与导向环盘(24)为一体设置。