CN101450362B - 曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置 - Google Patents

曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置,该方法是将一套专用装置,安装在压力机上,装置包括下模板和上模板,下模板固定在压力机的工作台上,下模板上设有曲轴的定位和固定装置,将需要冲压的曲轴固定在下模板上;上模板固定在压力机的滑枕上,上模板上安装有冲头;在压力机的滑枕上施加压力后,上模板下滑,上模板上的冲头在曲轴上冲出花键齿。本发明的方法可在低成本投入的情况下提高曲轴花键齿的加工效率,从而克服了现有技术的不足。

Description

曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置,属于型面的冷加工技术领 域。
背景技术
[0002] 目前,在加工曲轴花键时,一般采用以下三种方法:一种是范成法成型,它属于切 削加工,有废料,加工起来费时费力,较困难。第二种是滚压成型,但需要专用的设备,制作 成本高。还有一种是冷挤压成型的方法,该方法适合对重量较均衡的轴进行加工,由于曲轴 本身的重量不均衡,所以不太适合对曲轴进行加工。由于花键上的齿高比齿轮上的齿高小 的多,以上方法总是存在一些效率低,或是加工成本高的缺点,因此有必要寻找一种既可以 提高效率,又可以减少制作成本,更适合加工曲轴的加工方法。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种曲轴花键齿的冷冲压加工方法及装置,它可在低成本 投入的情况下提高曲轴花键齿的加工效率,以克服现有技术的不足。
[0004] 本发明是这样实现的:本发明对曲轴花键齿的冷冲压加工方法是,将一套专用装 置,安装在压力机上,装置包括下模板和上模板,下模板固定在压力机的工作台上,下模板 上设有曲轴的定位和固定装置,将需要冲压的曲轴固定在下模板上;上模板固定在压力机 的滑枕上,上模板上安装有冲头;在压力机的滑枕上施加压力后,上模板下滑,上模板上的 冲头在曲轴上冲出花键齿。
[0005] 上述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中,所述的冲头上设有和花键参数对应的冲 切齿,冲头分为粗冲头和精冲头,先用粗冲头对曲轴上的花键进行第一次冲压,当一批零件 加工完毕后,更换精冲头,再对该批零件进行第二次冲压;或通过更换冲头对不同参数的花 键进行冲压加工。
[0006] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中,所述的冲头经定位板固定在上模板上, 定位板上设有定位销,冲头上设有定位槽,安装冲头时,将冲头上的定位槽卡在定位板的定 位销上,保证冲头的安装角度。
[0007] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中,所述的曲轴的定位装置包括设在下模板 上的弹簧顶尖和固定座,以及与固定座配合的定位套,固定座上设有进料槽;通过固定座上 的进料槽将曲轴上的中心孔对准弹簧顶尖放入固定座中,再将定位套套在曲轴上,并将定 位套与固定座配合,使曲轴中心定位;在下模板上设有曲拐槽,曲轴的曲拐放在曲拐槽中, 曲拐槽限定曲轴的角度;曲轴的固定装置包括设在下模板上的滑槽和滑槽中的V型顶块, 曲轴定位好后,将V型顶块沿滑槽推向曲轴的曲拐。
[0008] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中,所述的固定座下方设有下料槽,下料槽 中的曲轴上卡有下料板,当冲压机的滑枕上移时,下料板限制曲轴随滑枕上移,加工完毕的 曲轴也通过下料板从固定座下方的下料槽推出。[0009] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中所用的装置为:它包括上模板1和下模板 2 ;上模板1的两边设有导套3,上模板1的中部上方设有压头4,上模板1中部的下方经定 位板5与冲头6连接;下模板2的两边设有导柱7,下模板2中部与冲头6的同轴心位置设 有弹簧顶尖8,弹簧顶尖8的一侧设有曲拐槽9,曲拐槽9的一侧设有滑槽10,滑槽10中设 有V型顶块11,下模板2中部的上方连接有固定座12,固定座12上设有定位套13。
[0010] 上述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置中,所述的冲头6有两件,一件是粗冲头,另 一件是精冲头,更换使用,冲头6的中心孔中设有冲切齿14。
[0011] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置中,所述的弹簧顶尖8由顶尖15、弹簧16和 堵丝17构成,顶尖15、弹簧16和堵丝17依次安装在下模板2的中孔18中。
[0012] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置中,所述的冲头6上设有定位槽19,定位板5 上设有定位销20。
[0013] 前述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置中,所述的固定座12上设有定位孔21,定位 孔21的一侧开有进料槽22,固定座12的下方设有下料槽23。
[0014] 与现有技术相比,由于本发明采用一套装置和现有的压力机即可完成对曲轴花键 齿的冷冲压加工,大大提高了加工效率,降低了设备成本和人工成本。加工小曲轴由原来每 天可加工200件,提高到现在每天可加工800件;加工大曲轴由原来每天可加工80件,提 高到现在每天可加工300件,提高工效3倍左右。在节约成本方面,原来一把刀具在千元以 上,现在制作一套装置只需要300〜400元,设备成本也降低了 60%左右;人工费用小曲轴 和大曲轴每件均节约0. 32元,设备成本也降低了 60%左右。本发明的方法每月生产的产品 由原来的5000件提高到了现在的12000件,节约成本每月在5000元以上,使曲轴的加工上 了一个新台阶。
附图说明
[0015] 附图1是本发明的加工方法示意图;
[0016] 附图2是附图1的俯视图(未画上模板);
[0017] 附图3是本发明中冲头的示意图;
[0018] 附图4是附图3的俯视图;
[0019] 附图5是冲头的齿形图;
[0020] 附图6是本发明中弹簧顶尖的示意图;
[0021] 附图7是本发明中固定座的示意图;
[0022] 附图8是附图7的俯视图。
[0023] 附图中的标记为:1_上模板,2-下模板,3-导套,4-压头,5-定位板,6-冲头,7-导 柱,8-弹簧顶尖,9-曲拐槽,10-滑槽,Il-V型顶块,12-固定座,13-定位套,14-冲切齿, 15-顶尖,16-弹簧,17-堵丝,18-中孔,19-定位槽,20-定位销,21-定位孔,22-进料槽, 23-下料槽,24-下料板,25-缺齿,26-曲轴,27-曲拐。
具体实施方式
[0024] 本发明的实施例,如图1和图2所示。实施本发明的曲轴花键齿的冷冲压加工方 法是:将一套专用装置,安装在压力机上,装置包括上模板1和下模板2,下模板1固定在压力机的工作台上,下模板1上设有曲轴的定位和固定装置,将需要冲压的曲轴26固定在下 模板2上;上模板1固定在压力机的滑枕上,上模板1上安装有冲头6 ;在压力机的滑枕上 施加压力后,上模板1下滑,上模板1上的冲头6在曲轴26上冲出花键齿。冲头6上设有 和花键参数对应的冲切齿14,为了保证冲压的精度和质量,冲头6分为粗冲头和精冲头,先 用粗冲头对曲轴上的花键进行第一次冲压,为了提高效率,避免频繁的更换冲头6,零件分 批加工,当一批零件加工完毕后,再更换精冲头,对已经经过第一次冲压的零件进行第二次 冲压,第二次冲压出来的产品即是合格的产品;该方法也可以通过更换不同的冲头6完成 不同参数的花键冲压。冲头6经定位板5固定在上模板1上,定位板5和上模板1的连接 可使用螺钉或螺栓连接。因为有些曲轴上的花键有时候为了定位的要求,在花键齿上设有 一个缺齿25和曲轴的曲拐27有一个角度要求,为了保证该角度要求,冲头6在安装时,也 必须和曲轴的曲拐27保持一个相同的角度。因此在曲轴的定位板5上设有定位销20,冲头 6上设有定位槽19,安装冲头6时,将冲头6上的定位槽19卡在定位板5的定位销20上, 以保证冲头6的安装角度。
[0025] 前述的曲轴的定位装置包括设在下模板2上的弹簧顶尖8和固定座12,以及与固 定座12配合的定位套13,固定座12上设有进料槽22 ;通过固定座12上的进料槽22将曲 轴26上的中心孔对准弹簧顶尖8放入固定座12中,再将定位套13套在曲轴26上,并使定 位套13与固定座12配合,使曲轴26中心定位;在下模板2上设有曲拐槽9,曲轴的曲拐27 放在曲拐槽9中,曲拐槽9限定曲轴26的角度;曲轴26的固定装置包括设在下模板2上的 滑槽10和滑槽中的V型顶块11,曲轴26定位好后,将V型顶块11沿滑槽10推向曲轴的曲 拐27。在固定座12下方还设有下料槽23,下料槽23中的曲轴26上卡有下料板24,当冲压 机的滑枕上移时,下料板24限制曲轴26随滑枕上移,加工完毕的曲轴26也通过下料板24 由固定座12下方的下料槽23推出。
[0026] 本发明所述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法中所使用的装置,如图1和图2所示, 它包括上模板1和下模板2 ;上模板1的两边设有导套3,上模板1的中部上方设有压头4, 上模板1中部的下方经定位板5与冲头6连接;下模板2的两边设有导柱7,下模板2中部 与冲头6的同轴心位置设有弹簧顶尖8,弹簧顶尖8的一侧设有曲拐槽9,曲拐槽9的一侧 设有滑槽10,滑槽10中设有V型顶块11,下模板2中部的上方连接有固定座12,固定座12 上设有定位套13。
[0027] 上述的冲头6如图3、图4和图5所示,冲头6有两件,一件是粗冲头,另一件是精 冲头,更换使用,冲头6的中心孔中设有冲切齿14。冲头6上设有定位槽19,定位板5上设 有定位销20。
[0028] 前述的弹簧顶尖8如图6所示,它由顶尖15、弹簧16和堵丝17构成,顶尖15、弹 簧16和堵丝17依次安装在下模板2的中孔18中。
[0029] 前述的固定座12如图7和图8所示,固定座12上设有定位孔21,定位孔21的一 侧开有进料槽22,固定座12的下方设有下料槽23。
[0030] 本发明的具体冲齿过程:在加工之前,压力机的滑枕处于高位,因此安装上压力机 滑枕上的上模板1也处于高位,这时比较方便曲轴26的定位和固定。将曲轴主轴上的中心 孔斜着对准下模板2上的弹簧顶尖8,并将曲轴上的曲拐26插入下模板2的曲拐槽9中, 然后通过固定座12上的进料槽22将曲轴26垂直放置,这时将定位套13套在曲轴的主轴上,并将定位套13压入固定座12上的定位孔21,这时曲轴26的中心定位完成,但曲轴26 还可以有微量的转动。为了防止冲齿过程中,曲轴26的转动造成花键缺齿25与曲拐27之 间的角度误差,再将下模板2上滑槽10中的V型顶块11推向曲拐27,使V顶型块11上的 V型槽顶紧曲拐27,这时,曲轴26不能转动,固定工序也完成。最后再把下料板24从固定 座12下方的下料槽23中插入,卡在曲轴26上,下料板24有两个作用,一是防止冲压完成 后,冲头6上移,由于磨擦力的作用,曲轴26被冲头6带着上移,曲轴26拔不出来。另一个 作用是方便将加工完的曲轴26推出。
[0031] 下一步可根据需要在上模板1上安装冲头6,如果是粗冲,使用粗冲头,如果是精 冲,则使用精冲头。最后就可以开动压力机,进行冲齿了。冲齿完成之后,上模板1返回高 位,将定位套13从曲轴的主轴上取下来,用下料板24将加工好的曲轴26推出。然后以此 类推再加工下一件。

Claims (9)

  1. 一种曲轴花键齿的冷冲压加工方法,其特征在于:该方法是将一套专用装置,安装在压力机上,装置包括下模板和上模板,下模板固定在压力机的工作台上,下模板上设有曲轴的定位和固定装置,将需要冲压的曲轴固定在下模板上;上模板固定在压力机的滑枕上,上模板上安装有冲头;在压力机的滑枕上施加压力后,上模板下滑,上模板上的冲头在曲轴上冲出花键齿;所述的曲轴的定位装置包括设在下模板上的弹簧顶尖和固定座,以及与固定座配合的定位套,固定座上设有进料槽;通过固定座上的进料槽将曲轴上的中心孔对准弹簧顶尖放入固定座中,再将定位套套在曲轴上,并将定位套与固定座配合,使曲轴中心定位;在下模板上设有曲拐槽,曲轴的曲拐放在曲拐槽中,曲拐槽限定曲轴的角度;曲轴的固定装置包括设在下模板上的滑槽和滑槽中的V型顶块,曲轴定位好后,将V型顶块沿滑槽推向曲轴的曲拐。
  2. 2.根据权利要求1所述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法,其特征在于:所述的冲头上 设有和花键参数对应的冲切齿,冲头分为粗冲头和精冲头,先用粗冲头对曲轴上的花键进 行第一次冲压,当一批零件加工完毕后,更换精冲头,再对该批零件进行第二次冲压;或通 过更换冲头对不同参数的花键进行冲压加工。
  3. 3.根据权利要求1所述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法,其特征在于:所述的冲头经 定位板固定在上模板上,定位板上设有定位销,冲头上设有定位槽,安装冲头时,将冲头上 的定位槽卡在定位板的定位销上,保证冲头的安装角度。
  4. 4.根据权利要求1所述的曲轴花键齿的冷冲压加工方法,其特征在于:所述的固定座 下方设有下料槽,下料槽中的曲轴上卡有下料板,当冲压机的滑枕上移时,下料板限制曲轴 随滑枕上移,加工完毕的曲轴也通过下料板从固定座下方的下料槽推出。
  5. 5. 一种曲轴花键齿的冷冲压加工装置,它包括上模板(1)和下模板(2),其特征在于: 上模板(1)的两边设有导套(3),上模板(1)的中部上方设有压头(4),上模板(1)中部的 下方经定位板(5)与冲头(6)连接;下模板(2)的两边设有导柱(7),下模板(2)中部与冲 头(6)的同轴心位置设有弹簧顶尖(8),弹簧顶尖(8)的一侧设有曲拐槽(9),曲拐槽(9) 的一侧设有的滑槽(10),滑槽(10)中设有V型顶块(11),下模板(2)中部的上方连接有固 定座(12),固定座(12)上设有定位套(13)。
  6. 6.根据权利要求5所述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置,其特征在于:所述的冲头(6) 有两件,一件是粗冲头,另一件是精冲头,更换使用,冲头(6)的中心孔中设有冲切齿(14)。
  7. 7.根据权利要求5所述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置,其特征在于:所述的弹簧顶 尖(8)由顶尖(15)、弹簧(16)和堵丝(17)构成,顶尖(15)、弹簧(16)和堵丝(17)依次安 装在下模板(2)的中孔(18)中。
  8. 8.根据权利要求5所述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置,其特征在于:所述的冲头(6) 上设有定位槽(19),定位板(5)上设有定位销(20)。
  9. 9.根据权利要求5所述的曲轴花键齿的冷冲压加工装置,其特征在于:所述的固定座 (12)上设有定位孔(21),定位孔(21)的一侧开有进料槽(22),固定座(12)的下方设有下 料槽(23)。
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