一種鏈輪沖裁成形方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鏈輪制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種鏈輪沖裁成形方法和裝置。與擠壓成形相比，本發(fā)明專利提出了精密沖裁方法，即在沖裁前用壓邊圈先壓住毛坯，防止沖裁過程中內(nèi)外金屬板料竄動，在配合凸凹模間的小間隙(間隙值為0.5mm)以及凹模上表面的錐形突起，形成沖裁局部區(qū)域的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，保證沖裁的塑性變形順利實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的精沖時間為2?3s，縮短了鏈輪加工的時間，具有操作簡便，廢料少，振動低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，避免了擠壓成形所帶來的成本上升，以及加工時間長問題。
【專利說明】
一種鏈輪沖裁成形方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及鏈輪制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種鏈輪沖裁成形方法和裝置，可以提高鏈輪成形效率，節(jié)省材料成本，改善鏈輪的力學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈輪廣泛應(yīng)用于傳動系統(tǒng)，其輪齒強(qiáng)度和抗磨損性能顯得十分重要，鏈輪通常通過擠壓形成輪齒，然后通過熱處理提高硬度，這種制造方法既浪費(fèi)時間，又增加成本。
[0003]與擠壓成形相比，本發(fā)明專利提出了精密沖裁方法，即在沖裁前用壓邊圈先壓住毛坯，防止沖裁過程中內(nèi)外金屬板料竄動，再配合凸凹模間的小間隙(間隙值為0.5mm)以及凹模上表面的錐形突起，形成沖裁局部區(qū)域的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，保證沖裁的塑性變形順利實(shí)現(xiàn)。精密沖裁成型過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，晶粒被壓縮變得細(xì)長，其中晶體取向?qū)е铝搜刂X形寬度方向上發(fā)生明顯硬化，鏈輪的磨損性能得到明顯提高。低合金碳鋼采用這種方法成形可以達(dá)到采用擠壓成形的中碳合金鋼的力學(xué)性能，不僅節(jié)約了成本，而且又縮短了生產(chǎn)時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利針對擠壓成形所存在的加工時間長和成本較高的問題，提出了一種采用精沖加工鏈輪方法。
[0005]本發(fā)明采用礦物油為潤滑劑
[0006]本發(fā)明專利的工藝流程:下料—涂覆潤滑油—精沖—卸料—檢查。
[0007]本發(fā)明的精沖時間為2_3s，縮短了鏈輪加工的時間，具有操作簡便，廢料少，振動低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，避免了擠壓成形所帶來的成本上升，以及加工時間長問題。
[0008]所采用的模具結(jié)構(gòu)包括上模部分、下模部分、卸料裝置及導(dǎo)向裝置。
[0009]所述上模部分包括上模座、模柄、固定板、凸模和壓邊圈。
[0010]所述的下模部分包括下模座、凹模固定板和齒形凹模。
[0011 ]所述卸料裝置包括頂件器、頂桿、墊板和液壓柱塞。
[0012]所述的導(dǎo)向裝置由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間采用間隙配合，導(dǎo)套和上模座之間采用過盈配合，導(dǎo)柱和下模座之間采用過盈配合。
[0013]模柄由固定板固定在上模座內(nèi)腔中，模柄下端連接凸模，凸模四周安裝有壓邊圈，壓邊圈與上模座通過螺紋連接。
[0014]齒形凹模位于下模座上，齒形凹模四周安裝有凹模固定板，凹模固定板同樣位于下模座上。
[0015]下模座底部型腔內(nèi)設(shè)有墊板，墊板下方設(shè)有液壓柱塞，墊板上方的頂桿穿過下模座與位于齒形凹模內(nèi)的頂件器連接。
[0016]所述的凹模的特征在于，凹模與凹模固定板采用過盈配合，過盈量為0-0.2mm，凹模型腔脫膜斜度為4°。
[0017]所述凹模為圓柱形，厚度比待壓毛坯厚度多5mm，凹模外徑較鏈輪最大外徑多10_，凹模內(nèi)側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的倒V形齒，凹模上表面沿圓周對稱分布錐形突起，突起厚度為1.5mm，錐角為30°。
[0018]所述凸模為圓柱形，凸模外側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的V形齒。
[0019]所述凹模固定板左右各一塊，分布在凹模兩側(cè)，圓弧弧度與毛坯相同，固定在下模座上。
[0020]所述壓邊圈外徑尺寸與凹模相同，內(nèi)側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的倒V形齒，與上模座通過螺紋連接，壓邊圈下表面沿圓周對稱也分布有錐形突起，尺寸與凹模上表面突起相同且位置對應(yīng)。
【附圖說明】
[0021]圖1為精沖過程示意圖。
[0022]圖2為毛坯示意圖。
[0023]圖3為鏈輪零件示意圖。
[0024]圖4為鏈輪精沖裁裝置示意圖。
[0025]1-上模座;2-導(dǎo)套;3-模柄;4-固定板;5-凸模;6_壓邊圈；7_導(dǎo)柱;8_頂件器;9_下模座;I O-頂桿;11 -墊板;12-液壓柱塞;13-凹模;14凹模固定板。
[0026]圖5為凹模結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6為凸模結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為凹模固定板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8壓邊圈結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0031](I)本發(fā)明的毛坯圖如圖2如示，為圓柱體，其直徑等于凹模外徑，厚度等于鏈輪厚度，保證原料盡量少浪費(fèi)，經(jīng)精沖裁后的鏈輪零件如圖3所示。
[0032](2)本發(fā)明精沖鏈輪模具裝配如圖4所示，包括上模座1、導(dǎo)套2、模柄3、固定板4、凸模5、壓邊圈6、導(dǎo)柱7、頂件器8、下模座9、頂桿1、墊板11、液壓柱塞12、凹模13、凹模固定板14ο
[0033]凹模結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，圓柱形，厚度比毛坯多5mm，凹模外徑較鏈輪最大外徑多10mm，凹模內(nèi)側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的倒V形齒，(如圖1所示)，在凸模與毛坯接觸前壓入毛坯，對毛坯起到固定作用。
[0034](3)凸模結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，圓柱形，凸模外側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的V形齒。
[0035]凹模13通過螺栓和凹模固定板14固定在下模座9上。
[0036]所述的導(dǎo)向裝置由導(dǎo)柱7和導(dǎo)套2組成，導(dǎo)柱7和導(dǎo)套2之間采用間隙配合，導(dǎo)套2和上模座I之間采用過盈配合，導(dǎo)柱7和下模座9之間采用過盈配合。
[0037]凸凹模刃口間隙為0.5mm。
[0038]由于該沖裁過程時間短，溫度上升不明顯，固潤滑劑可選用礦物油。
[0039](4)實(shí)施過程如下:
[0040]第I步:前處理
[0041]制件毛坯加工成圖2所示，這樣可盡量減少加工后所產(chǎn)生的剩余廢料，節(jié)約成本。
[0042]第2步:涂覆潤滑油
[0043]將礦物油涂覆在凸凹模上，由于該過程加工時間短，凸凹模溫度上升不明顯，采用礦物油既能達(dá)到潤滑效果，又可以節(jié)約成本。
[0044]第3步:沖裁
[0045]毛坯通過凹模固定板14被固定在下模座9上，在沖裁過程中沖孔凸模5接觸材料之前，通過壓邊力，使壓邊圈將毛坯壓緊在凹模上表面，從而使壓邊圈錐形突起的側(cè)面產(chǎn)生橫向側(cè)壓力，以阻止材料在剪切區(qū)內(nèi)撕裂和金屬的橫向流動;在沖裁凸模5壓入毛坯的同時，頂件器8上的反壓力將毛坯壓緊，并在壓緊狀態(tài)下，進(jìn)行沖裁。
[0046]第4步:卸料
[0047]在液壓柱塞12作用下，推動頂件器8將沖裁后的鏈輪輪齒頂出，為后續(xù)的沖孔工藝做準(zhǔn)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鏈輪沖裁成形裝置，包括上模部分、下模部分、卸料裝置及導(dǎo)向裝置;所述上模部分包括上模座、模柄、固定板、凸模和壓邊圈;所述的下模部分包括下模座、凹模固定板和齒形凹模;所述卸料裝置包括頂件器、頂桿、墊板和液壓柱塞;所述的導(dǎo)向裝置由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間采用間隙配合，導(dǎo)套和上模座之間采用過盈配合，導(dǎo)柱和下模座之間采用過盈配合;模柄由固定板固定在上模座內(nèi)腔中，模柄下端連接凸模，凸模四周安裝有壓邊圈，壓邊圈與上模座通過螺紋連接;齒形凹模位于下模座上，齒形凹模四周安裝有凹模固定板，凹模固定板同樣位于下模座上;下模座底部型腔內(nèi)設(shè)有墊板，墊板下方設(shè)有液壓柱塞，墊板上方的頂桿穿過下模座與位于齒形凹模內(nèi)的頂件器連接，其特征在于:凹模與凹模固定板采用過盈配合，過盈量為0-0.2mm，凹模型腔脫膜斜度為4°;所述凹模為圓柱形，凹模內(nèi)側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的倒V形齒，凹模上表面沿圓周對稱分布錐形突起，突起厚度為1.5mm，錐角為30ο;所述凸模為圓柱形，凸模外側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的V形齒;所述壓邊圈外徑尺寸與凹模相同，內(nèi)側(cè)表面沿圓周均布有與鏈輪輪齒形狀相同的倒V形齒，壓邊圈下表面沿圓周對稱也分布有錐形突起，尺寸與凹模上表面突起相同且位置對應(yīng)。2.如權(quán)利要求1所述的一種鏈輪沖裁成形裝置，其特征在于:所述凹模固定板左右各一塊，分布在凹模兩側(cè)，圓弧弧度與毛坯相同，固定在下模座上。3.如權(quán)利要求1所述的一種鏈輪沖裁成形裝置，其特征在于:所述凹模厚度比待壓毛坯厚度多5mm，凹模外徑較鏈輪最大外徑多10mm。4.使用如權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行鏈輪沖裁成形的方法，其特征在于:將礦物油涂覆在凸凹模上，毛坯通過凹模固定板被固定在下模座上，在沖裁前用壓邊圈先壓住毛坯，從而使壓邊圈錐形突起的側(cè)面產(chǎn)生橫向側(cè)壓力，防止沖裁過程中材料在剪切區(qū)內(nèi)撕裂和金屬的橫向流動，在沖裁凸模壓入毛坯的同時，頂件器上的反壓力將毛坯壓緊，并在壓緊狀態(tài)下，進(jìn)行沖裁;配合凸凹模間的小間隙以及凹模上表面的錐形突起，形成沖裁局部區(qū)域的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，保證沖裁的塑性變形順利實(shí)現(xiàn);在液壓柱塞作用下，推動頂件器將沖裁后的鏈輪輪齒頂出，完成沖裁成形。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:凸凹模刃口間隙為0.5_。
【文檔編號】B21D28/14GK105855354SQ201610323435
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】孔德軍, 劉偉, 張棱, 朱首宇, 吳凱, 凡志員
【申請人】常州大學(xué)