CN100589896C - 一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种外轮圈上有V形槽的不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，包括落料、拉深、校形、冲孔、切边、分料及旋压成型工序，所述的旋压成型工序是先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮对分料工序后的“边缘带｀Y′字形的盂状皮带轮毛坯”进行预旋压，然后再用同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮对其进行成型旋压而制成不等径钣制旋压皮带轮的成型轮，上述M、N的取值范围是：1≤M≤10，1≤N≤10。采用该成型方法生产的皮带轮产品动、静平衡性能好，保证同时带动两个元件时所需要满足的尺寸要求，V形槽槽面的圆跳动一致性较好；同时该加工方法还具有延长分料轮、成型轮的使用寿命、加工工序简单，加工周期短的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种机械传动部件中的皮带轮的加工方法，特别是一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法。
背景技术：
V形槽皮带轮作为重要的机械传动零件，被广泛应用在汽车、农业机械、纺织机械等各种机械传动设备上，V形槽皮带轮的传统制造工艺是采用铸造毛坯经切削加工制成的，采用这种方法制作的皮带轮不仅笨重而且转动惯量大，在启、制动中耗能高，在加工过程中要去除大量金属材料，不仅浪费了材料而且生产条件差，由于铸造质量不均匀(有砂眼、气孔等)，所以每个皮带轮均需进行平衡处理，因而生产效率低，成本高。
目前，在汽车工业领域里，人们已普遍采用将薄钢板通过拉深——旋压方法来制造V形槽皮带轮，这种皮带轮通常称为钣制旋压皮带轮，它与传统的铸造皮带轮相比具有重量轻、材料省、外形美观、价格低廉等优点，已广泛应用在汽车发动机的曲轴皮带轮、水泵皮带轮、风扇皮带轮、转向泵皮带轮、发电机皮带轮等；随着汽车工业技术的进一步发展，不等径的钣制旋压皮带轮开始大量出现在新的车型里，该皮带轮外轮圈由多条大直径V形槽和多条小直径V形槽组成，从而形成2级的旋压皮带轮，目前，在该不等径钣制旋压皮带轮的加工方法中，大直径V形槽和小直径V形槽一般都是采用分段旋压的方法加工出来的，即：先用大直径旋压轮旋压出多条小直径V形槽，再用小直径旋压轮旋压出多条大直径V形槽，这种加工方法虽然可以加工出直径不等的V形槽，但仍存在以下缺点：(1)、动、静平衡性能差：由于大直径V形槽和小直径V形槽是分段加工的，因此，该皮带轮的动、静平衡性能较差；(2)、尺寸精度差；(3)、大、小直径V形槽槽面的圆跳动不一致；(4)、加工工序复杂。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是：提供一种加工出的皮带轮产品质量高、成型方法简单、方便的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，以解决现有不等径钣制旋压皮带轮的加工方法中产品存在的上述问题。
解决上述技术问题的技术方案是：一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，所述的不等径钣制旋压皮带轮外轮圈上有N条小直径V形槽和M条大直径V形槽，该不等径钣制旋压皮带轮的成型方法包括落料、拉深、校形、冲孔、切边、分料及旋压成型工序，所述的旋压成型工序是先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮对分料工序后的“边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯”进行预旋压，然后再用同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮对其进行旋压而制成不等径钣制旋压皮带轮成型轮的连续旋压成型工序，上述M、N的取值范围是：1≤N≤10，1≤M≤10。
所述的旋压成型工序的主要步骤包括：
A、将包括上模和下模的旋压模具安装在旋压机的通用模盘上；
B、把边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯套置在旋压模具的下模上；
C、把预成型轮、成型轮分别安装在旋压机两边的旋压滚轮架上；
D、将旋压模具的上模压紧边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘、旋压模具以及套置在旋压模具下模上的边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯一起旋转，同时由预成型轮向边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯的′Y′字形边缘逐渐进给，并在边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯′Y′字形边缘上旋压出N条预成型小直径U形槽和M条预成型大直径U形槽；
E、预成型轮后退，由成型轮向边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯的预成型U形槽方向逐渐进给，并将其上的N条预成型小直径U形槽和M条预成型大直径U形槽同时旋压成N条小直径V形槽和M条大直径V形槽，制成其外轮圈上有N条小直径V形槽和M条大直径V形槽的不等径钣制旋压皮带轮成型轮；
F、将制得的不等径钣制旋压皮带轮成型轮从旋压模具上卸下；
上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
本发明一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法的进一步技术方案是：所述的分料工序为分料旋压工序，分料工序后的“边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯”是通过位于旋压工序前的分料旋压旋制而成，该分料旋压工序的具体工艺步骤为：
A、将分料旋压模具的上模、下模安装在旋压机的通用模盘上；
B、将经切边处理后的盂状皮带轮毛坯套置在分料旋压模具的下模上；
C、把分料轮安装在旋压机的旋压滚轮架上；
D、将上模压紧盂状皮带轮毛坯，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘、分料旋压模具以及套置在分料旋压模具下模上的盂状皮带轮毛坯一起旋转，同时由分料轮向盂状皮带轮毛坯的边缘逐渐径向劈入，将其边缘面劈开呈′Y′字形，旋压成边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯；
E、退回分料旋压模上模，取出边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯。
本发明一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法的进一步技术方案是：所述的预成型轮由连成一体的大直径轮和小直径轮两部份组成，并在该大直径轮和小直径轮两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽，所述的大直径轮外缘上均匀分布有N-1条大直径的U形槽，所述的小直径轮外缘上均匀分布有M-1条小直径的U形槽，该U形槽之间均采用圆弧面过渡，上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
所述的成型轮由连成一体的大直径轮和小直径轮两部份组成，并在该大直径轮和小直径轮两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽，所述的大直径轮外缘上均匀分布有N-1条大直径的V形槽，所述的小直径轮外缘上均匀分布有M-1条小直径的V形槽，上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
本发明之一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法与传统的不等径钣制旋压皮带轮的加工方法相比，具有以下有益效果：
1、加工出的产品质量高：
本发明一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法中，不等径钣制旋压皮带轮外轮圈上的大、直径V形槽是先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮进行预旋压，然后再经同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮进行成型旋压而形成的，因此，采用本发明之不等径钣制旋压皮带轮的加工方法加工出来的不等径钣制旋压皮带轮与用现有方法加工的不等径钣制旋压皮带轮相比，具有以下优点：
(1)、动、静平衡性能较好；
(2)、该不等径钣制旋压皮带轮的大直径V形槽和小直径V形槽之间的尺寸精度比较准确，可以保证同时带动两个元件时所需要满足的尺寸要求；
(3)、该不等径钣制旋压皮带轮的大直径V形槽和小直径V形槽槽面的圆跳动一致性较好；
2、可以大大提高产品合格率：由于在本发明之不等径钣制旋压皮带轮的加工方法的分料旋压工序中，皮带轮毛坯的边缘面是采用中间有梯形导向环槽、并在该梯形导向环槽的开口处向两端面逐渐倾斜的分料轮从径向劈入，因此在劈入时可使皮带轮毛坯料向两侧流动，分料比较均匀，避免了因分料不均时使皮带轮毛坯有些地方缺料而导致的无法成形，从而提高产品合格率。
3、可以延长成型轮的使用寿命：由于预成型轮的U形槽之间均采用圆弧面过渡，因此在旋压时使皮带轮毛坯金属料流向均匀，可避免在进一步旋压时因皮带轮毛坯缺料而导致成型轮崩掉，从而延长了成型轮的使用寿命。
4、本发明之不等径钣制旋压皮带轮的加工方法中，还在分料旋压工序和成型旋压工序之间增加了一道退火工序，该退火工序可使皮带轮毛坯组织变软，从而更便于产品的旋压成型加工。
5、加工工序简单，同时也缩短了加工周期。
下面，结合附图和实施例对本发明之一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明：
图1：本发明所述分料旋压工序中的分料旋压模具、盂状的皮带轮毛坯的安装示意图；
图2：本发明所述分料旋压工序中用分料轮进行分料旋压加工的示意图；
图3：本发明所述成型旋压工序中的旋压模具、边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯的安装示意图；
图4：本发明所述成型旋压工序中用预成型轮、成型轮进行旋压加工的示意图；
图5：本发明所述成型皮带轮的结构示意图；
图6：本发明所述分料轮的结构示意图；
图7：本发明所述预成型轮的结构示意图；
图8：本发明所述成型轮的结构示意图。
图中：
1-分料旋压模具，11-分料旋压模具的上模，12-分料旋压模具的下模，2-成型旋压模具，21-成型旋压模具的上模，22-成型旋压模具的下模，31-盂状的皮带轮毛坯，32-边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯，4-成型皮带轮，41-小直径V形槽，42-大小直径轮之间的凸台，43-大直径V形槽，5-预成型轮，51-预成型轮的大直径轮，52-预成型轮的小直径轮，53-预成型轮的梯形导向环槽，54-成型轮的大直径U形槽，55-预成型轮的小直径U形槽，56-预成型轮U形槽之间的圆弧面，6-成型轮，61-成型轮的大直径轮，62-成型轮的小直径轮，63-成型轮的梯形导向环槽，64-成型轮的大直径V形槽，65-成型轮的小直径V形槽，7-分料轮，71-分料轮的梯形导向环槽，8-旋压机的通用模盘。
具体实施方式：
实施例一：
一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，所述的不等径钣制旋压皮带轮外轮圈上有N＝4条小直径V形槽和M＝4条大直径V形槽，该不等径钣制旋压皮带轮的成型方法包括落料、拉深、校形、冲孔、切边、分料及旋压成型工序，所述的落料、拉深、校形、冲孔、切边、分料工序与常规的外轮圈带V形槽的不等径钣制旋压皮带轮的成型方法的上述步骤相同，此处不再赘述。
所述的旋压成型工序为连续旋压成型工序，先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮5对分料工序后的“边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯”进行预旋压，然后再用同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮6对其进行成型旋压而制成不等径钣制旋压皮带轮的成型轮4。
所述连续旋压成型工序的主要步骤包括：
A、将包括上模21和下模22的成型旋压模具2安装在旋压机的通用模盘8上；
B、把边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯32套置在成型旋压模具的下模22上(参见图3)；
C、把预成型轮5、成型轮6分别安装在旋压机两边的旋压滚轮架上(参见图4)；
D、将成型旋压模具的上模21压紧边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯32，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘8、成型旋压模具2以及套置在成型旋压模具下模22上的边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯32一起旋转，同时由预成型轮5向边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯32的′Y′字形边缘逐渐进给，并在边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯的′Y′字形边缘上旋压出4条预成型小直径U形槽和4条预成型大直径U形槽；
E、预成型轮5后退，由成型轮6向边缘带′Y′字形的盂状的皮带轮毛坯32的预成型U形槽方向逐渐进给，并将其上的4条预成型小直径U形槽和4条预成型大直径U形槽同时旋压成4条小直径V形槽和4条大直径V形槽，制成其外轮圈上有N＝4条小直径V形槽和M＝4条大直径V形槽的不等径钣制旋压皮带轮成型轮4(参见图5)；
F、将制得的不等径钣制旋压皮带轮成型轮4从旋压模具2上卸下；
上述的预成型轮5由连成一体的大直径轮51和小直径轮52两部份组成，并在该大直径轮51和小直径轮52两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽53，所述的大直径轮51外缘上均匀分布有N-1＝3条大直径的U形槽54，所述的小直径轮52外缘上均匀分布有M-1＝3条小直径的U形槽55，该U形槽之间均采用圆弧面56过渡(参见图7)；
所述的成型轮6由连成一体的大直径轮61和小直径轮62两部份组成，并在该大直径轮61和小直径轮62两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽63，所述的大直径轮61外缘上均匀分布有N-1＝3条大直径的V形槽64，所述的小直径轮62外缘上均匀分布有M-1＝3条小直径的V形槽65(参见图8)。
作为本发明实施例一的一种变换，所述外轮圈带V形槽的不等径钣制旋压皮带轮的外轮圈上的小直径V形槽的条数N和大直径V形槽的条数M的数值可以相同，也可以不同，其数量可以增加或减少；
与之对应所述的预成型轮5的大直径轮51外缘上均匀分布的N-1条大直径的U形槽54，小直径轮52外缘上均匀分布的M-1条小直径的U形槽55以及成型轮6的大直径轮61外缘上均匀分布的N-1条大直径的V形槽64、小直径轮62外缘上均匀分布的M-1条小直径的V形槽65的数量也作相同数量的增加或减少。
上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
作为本发明实施例的又一种变换，在所述的分料工序后、旋压成型工序前增加一道退火工序，可使边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯组织变软，改善其工艺性能。
实施例二：
一种分料工序为分料旋压的不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法。
该实施例是对实施例一的实施方式的进一步改进，它是将所述的普通的分料工序及本发明的旋压成型工序连成为一连续的旋压成型工序，它包括分料旋压和旋压成型两步，所述的分料旋压是将盂状皮带轮毛坯送入分料旋压模具中进行分料加工，制成边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯，所述的旋压成型工序是先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮对带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯进行预旋压，然后再用同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮对其进行旋压而制成不等径钣制旋压皮带轮成型轮的连续旋压成型工序。
所述的分料旋压工序的主要步骤包括：
A、将分料旋压模具1的上模11、下模12安装在旋压机的通用模盘8上；
B、把经切边处理后的盂状皮带轮毛坯31套置在分料旋压模具1的下模12上(参见图1)；
C、把分料轮7安装在旋压机的旋压滚轮架上(参见图2)；
D、将上模11压紧盂状皮带轮毛坯31，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘8、分料旋压模具1以及套置在分料旋压模具下模12上的盂状皮带轮毛坯31一起旋转，同时由分料轮7向盂状皮带轮毛坯31的边缘逐渐径向劈入，将其边缘面劈开呈′Y′字形，旋压成边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯32；
E、退回分料旋压模上模11，取出边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯。
本实施例中的连续旋压成型工序的主要步骤以及所采用的预成型轮5和成型轮6的有关特征均与实施例一相同，此处不再赘述。
所述的分料轮7圆周面中间有一条内窄外宽的梯形导向环槽71，并在该梯形导向环槽的出口处逐渐向两端面倾斜(参见图6)。
作为本发明实施例的又一种变换，在所述的分料旋压和旋压成型工序之间增加一道退火工序，可使边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯组织变软，改善其工艺性能。
Claims (8)
1、一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，所述的不等径钣制旋压皮带轮外轮圈上有N条小直径V形槽和M条大直径V形槽，该不等径钣制旋压皮带轮的成型方法包括落料、拉深、校形、冲孔、切边、分料及旋压成型工序，其特征在于：所述的旋压成型工序是先用同时带有小直径U形槽和大直径U形槽的预成型轮对分料工序后的“边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯”进行预旋压，然后再用同时带有小直径V形槽和大直径V形槽的成型轮对其进行成型旋压而制成不等径钣制旋压皮带轮成型轮的连续旋压成型工序，所述的旋压成型工序的主要步骤包括：
A、将包括上模和下模的成型旋压模具安装在旋压机的通用模盘上；
B、把边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯套置在成型旋压模具的下模上；
C、把预成型轮、成型轮分别安装在旋压机两边的旋压滚轮架上；
D、将成型旋压模具的上模压紧边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘、成型旋压模具以及套置在成型旋压模具下模上的边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯一起旋转，同时由预成型轮向边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯的′Y′字形边缘逐渐进给，并在边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯′Y′字形边缘上旋压出N条预成型小直径U形槽和M条预成型大直径U形槽；
E、预成型轮后退，由成型轮向边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯的预成型U形槽方向逐渐进给，并将其上的N条预成型小直径U形槽和M条预成型大直径U形槽同时旋压成N条小直径V形槽和M条大直径V形槽，制成其外轮圈上有N条小直径V形槽和M条大直径V形槽的不等径钣制旋压皮带轮成型轮；
F、将制得的不等径钣制旋压皮带轮成型轮从旋压模具上卸下；
上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
2、根据权利要求1所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：所述的分料工序为分料旋压工序，分料工序后的“边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯”是通过位于旋压成型工序前的分料旋压工序旋制而成，该分料旋压工序的具体工艺步骤为：
A、将分料旋压模具的上模、下模安装在旋压机的通用模盘上；
B、将经切边处理后的盂状皮带轮毛坯套置在分料旋压模具的下模上；
C、把分料轮安装在旋压机的旋压滚轮架上；
D、将分料旋压模具的上模压紧盂状皮带轮毛坯，驱动旋压机，由旋压机的主轴带动通用模盘、分料旋压模具以及套置在分料旋压模具下模上的盂状皮带轮毛坯一起旋转，同时由分料轮向盂状皮带轮毛坯的边缘逐渐径向劈入，将其边缘面劈开呈′Y′字形，旋压成边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯；
E、退回分料旋压模上模，取出边缘带′Y′字形的盂状皮带轮毛坯。
3、根据权利要求1或2所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：所述的预成型轮由连成一体的大直径轮和小直径轮两部份组成，并在该大直径轮和小直径轮两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽，所述的大直径轮外缘上均匀分布有N-1条大直径的U形槽，所述的小直径轮外缘上均匀分布有M-1条小直径的U形槽，该U形槽之间均采用圆弧面过渡，上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
4、根据权利要求1或2所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：所述的成型轮由连成一体的大直径轮和小直径轮两部份组成，并在该大直径轮和小直径轮两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽，所述的大直径轮外缘上均匀分布有N-1条大直径的V形槽，所述的小直径轮外缘上均匀分布有M-1条小直径的V形槽，上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
5、根据权利要求3所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：所述的成型轮由连成一体的大直径轮和小直径轮两部份组成，并在该大直径轮和小直径轮两部份的连接处有一条内窄外宽的梯形导向环槽，所述的大直径轮外缘上均匀分布有N-1条大直径的V形槽，所述的小直径轮外缘上均匀分布有M-1条小直径的V形槽，上述N、M的取值范围为：1≤N≤10，1≤M≤10。
6、根据权利要求2所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：所述的分料轮圆周面中间有一条内窄外宽的梯形导向环槽，并在该梯形导向环槽的出口处逐渐向两端面倾斜。
7、根据权利要求1所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：在所述的分料工序后、旋压工序前增加一道退火工序。
8、根据权利要求2所述的一种不等径钣制旋压皮带轮的连续旋压成型方法，其特征在于：在所述的分料旋压和旋压成型工序之间增加一道退火工序。
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