CN101530865A - 125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法及其模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法，包括以下步骤：a)下料；b)冷挤压启动齿轮毛坯；c)冷挤压启动齿轮的齿和键槽，形成启动齿轮的精坯；d)精车启动齿轮。冷挤压装置，包括具有上、下油缸的液压机和模具，所述模具包括毛坯挤压模具和齿和键槽挤压模具，毛坯挤压模具和齿和键槽挤压模具分别安装在具有上、下油缸的液压机上。本发明125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法采用两步成形、结合后续加工，节约原材料、工效高、加工成本低、产品质量一致性好。冷挤压成型模具设计新颖，结构合理，满足125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法的需要。

Description

125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法及其模具
技术领域
本发明涉及一种摩托车发动机零配件的制造方法，特别涉及一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法及其模具。
背景技术
目前，125摩托车发动机启动齿轮的生产，传统的方法是采用切削加工的方式，先下料，再通过切削或挤压，生产出启动齿轮的料坯，用车床加工启动齿轮是外形和中心孔，通过铣床或插齿机加工启动齿轮的齿形以及键槽。该生产方式浪费材料，工效低，制造成本高。即使采用数控车床加工，虽然可以提高生产效率，但上述问题依然存在。目前也有采用冷挤压的方式进行齿轮加工，但大都不能适应特定齿轮产品的加工，而特定齿轮产品的加工需要特定的模具和特定的加工方法才能够完成。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种节约原材料、工效高、加工成本低、产品质量一致性好的一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法及其模具。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法，包括以下步骤：
a)、下料
将指定直径的金属棒材切割成指定高度，形成料坯；下料可以将直径合适的棒料切割成所需长度或高度的料坯；也可以直接通过锻造的方式直接锻出所要求直径和高度的料坯，使料坯恰好满足挤压出启动齿轮精坯的需要，以达到节约材料、同时减少挤压时间、减少挤压动力、降低模具磨损的工艺效果；
b)、冷挤压启动齿轮毛坯
将料坯放在毛坯挤压模具中模的中模腔上，启动液压机上液压活塞，毛坯挤压模具的压头下行，将步骤a中的料坯压入毛坯挤压模具的中模腔中，使料坯在中模腔中挤压成125摩托车发动机启动齿轮上部的齿坯和下部的键槽坯，同时由压头下端的圆柱形凸头将料坯上端压出上中心盲孔，由毛坯挤压模具的顶杆将料坯下端压出下中心盲孔，所述上中心盲孔、下中心盲孔与齿轮毛坯同轴线；启动液压机上液压活塞上行，压头上行，与齿轮毛坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将齿轮毛坯顶出压模具中模的中模腔，取下齿轮毛坯，进行下一步加工；
为了考虑金属的可塑性、延展性，先通过毛坯挤压模具挤压出启动齿轮毛坯，虽然增加了一道工序，但可以保证125摩托车发动机启动齿轮的精度的要求，本步骤是为了进一步挤压出启动齿轮精坯做准备，使启动齿轮精坯既能达到金属被挤压后至密性，又使挤压过程在金属的可延展性的范围内，为下一道工序提供保证；
c)、冷挤压启动齿轮的齿和键槽，形成启动齿轮的精坯
将齿轮毛坯放在齿和键槽挤压模具中模的中模腔上，齿和键槽挤压模具的压头下行，将步骤b中的齿轮毛坯压入齿和键槽挤压模具的中模腔中，由齿和键槽挤压模具中模腔上部与125摩托车发动机启动齿外轮廓相同齿形的部分挤压出启动齿轮的齿，由齿和键槽挤压模具中模腔中部与125摩托车发动机启动齿轮键槽轮外轮廓相同的部分挤压出启动齿轮键槽，同时由压头下端的圆柱形凸头将齿轮毛坯上的中心盲孔压穿，形成通孔，完成启动齿轮的齿和键槽的冷挤压，形成启动齿轮的精坯；启动液压机上液压活塞上行，齿和键槽挤压模具的压头上行，与启动齿轮精坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将启动齿轮精坯顶出压模具中模的中模腔，取下启动齿轮精坯，完成摩托车发动机启动齿轮的冷挤压成型；
d)、精车启动齿轮
将启动齿轮精坯在车床上加工出齿根槽，并精车启动齿轮的中心孔，倒角，完成摩托车发动机启动齿轮的加工。
优选的，所述料坯的直径为32mm，高度为36mm。对于125摩托车发动机启动齿轮，上述料坯尺寸最为合适。
一种实现上述125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法的冷挤压装置，包括具有上、下油缸的液压机和模具，其特征在于：所述模具包括毛坯挤压模具和齿和键槽挤压模具，毛坯挤压模具和齿和键槽挤压模具分别安装在具有上、下油缸的液压机上；
所述毛坯挤压模具包括圆柱形压头、中模、下模、推板，压头的法兰盘与液压机上油缸的活塞固定连接，压头的下端设有圆柱形凸头，压头的直径与齿轮毛坯上部的齿坯的直径相同，圆柱形凸头与齿轮毛坯上端上中心盲孔的直径相同；中模通过下端设有的圆形凹陷，与下模的上端设有的圆形凸台配合，将中模与下模连接，下模置于支撑板上；中模、下模通过中模上端圆形凸台上的连接法兰由螺杆固定在支撑板上，中模的中心设有中模腔，中模腔的形状与启动齿轮毛坯外部的形状相同，中模腔的上部用于形成启动齿轮毛坯的齿轮坯，中模腔的下部用于形成启动齿轮毛坯的键槽坯；下模的中心设有圆柱形顶杆，圆柱形顶杆的上端穿过下模的中心，用于将料坯下端压出下中心盲孔；圆柱形顶杆的下端穿过液压机下支撑板通过推板与下油缸压头连接；压头、中模腔、圆柱形顶杆在同一轴线上；
所述齿和键槽挤压模具包括圆柱形压头、中模、下模、推板，压头的法兰盘与液压机上油缸的活塞固定连接，压头的下端设有圆柱形凸头，压头的直径与125摩托车发动机启动齿的外径相同，圆柱形凸头与启动齿轮精坯中心孔的直径相同；中模置与下模的上面，下模位于支撑板的上面；中模、下模通过中模上端圆形凸台上的连接法兰由螺杆固定在支撑板上，中模的中心设有中模腔，中模腔的上端设有与125摩托车发动机启动齿相对应的挤齿键，挤齿键用于挤出125摩托车发动机启动齿的齿；中模腔的中部设有键槽挤出键，键槽挤出键用于挤出125摩托车发动机启动齿轮的键槽；下模的中心设有圆柱形顶杆，圆柱形顶杆的上端穿过下模的中心，用于挤压完成后将启动齿轮的精坯推出中模腔；圆柱形顶杆的下端穿过液压机下支撑板通过推板与下油缸压头连接；压头、中模腔、圆柱形顶杆在同一轴线上。
上述两套装置在设计上充分考虑了挤压工艺的要求，采用两步成形、结合后续加工，针对125摩托车发动机启动齿形状的特点，经过精心设计研究，完全满足工艺要求。
优选的，所述毛坯挤压模具下模的下面设有垫圈，垫圈的下面设有垫板，圆柱形顶杆的下端穿过垫圈的中心孔、垫板、液压机下支撑板，通过推板与下油缸压头连接；压头、中模腔、圆柱形顶杆、垫圈、垫板在同一轴线上；
所述键槽挤压模具下模的下面设有垫圈，垫圈的下面设有垫板，圆柱形顶杆的下端穿过垫圈的中心孔、垫板、液压机下支撑板，通过推板与下油缸压头连接；压头、中模腔、圆柱形顶杆、垫圈、垫板在同一轴线上。
垫圈可以减少模具的重量，又可以使圆柱形顶杆有足够的进动距离，满足工艺要求。
优选的，所述毛坯挤压模具圆柱形顶杆的中部设有突起的圆环，突起的圆环在毛坯挤压模具合模时置于垫板的上面；
所述键槽挤压模具圆柱形顶杆的中部设有突起的圆环，突起的圆环在键槽挤压模具合模时置于垫板的上面。
突起的圆环将圆柱形顶杆限制在垫圈高度的范围内运动，符合连续、快速工作的要求，通过冷挤压装置上常规配备的限位器为冷挤压提供最合理的工艺过程。
优选的，所述毛坯挤压模具的中模腔是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模上；
所述毛坯挤压模具的中模腔是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模上。
模具的中模腔是磨损最严重的部分，上述设计在模具的中模腔受损严重，不能使用时，只需要更换中模腔整个模具即可恢复使用，节约模具制造成本，提高工效。
本发明一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法及其模具的有益效果是，125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法采用两步成形、结合后续加工，节约原材料、工效高、加工成本低、产品质量一致性好。125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型模具设计新颖，结构合理，满足125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法的需要。
附图说明
图1是本发明述125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型毛坯挤压装置的结构示意图；
图2是本发明述125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型齿和键槽挤压装置的结构示意图；
图3是本发明冷挤压工序过程示意图；
图4是图3中的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
参见图1、图2、图3、图4，一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法，包括以下步骤：
a)、下料
将指定直径的金属棒材切割成指定高度，形成料坯；
b)、冷挤压启动齿轮毛坯
参见图1，将料坯放在毛坯挤压模具中模的中模腔上，启动液压机上液压活塞，毛坯挤压模具的压头下行，将步骤a中的料坯压入毛坯挤压模具的中模腔中，使料坯在中模腔中挤压成125摩托车发动机启动齿轮上部的齿坯和下部的键槽坯，同时由压头下端的圆柱形凸头将料坯上端压出上中心盲孔，由毛坯挤压模具的顶杆将料坯下端压出下中心盲孔，所述上中心盲孔、下中心盲孔与齿轮毛坯同轴线；启动液压机上液压活塞上行，压头上行，与齿轮毛坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将齿轮毛坯顶出压模具中模的中模腔，取下齿轮毛坯，进行下一步加工；
c)、冷挤压启动齿轮的齿和键槽，形成启动齿轮的精坯
参见图2，将齿轮毛坯放在齿和键槽挤压模具中模的中模腔上，齿和键槽挤压模具的压头下行，将步骤b中的齿轮毛坯压入齿和键槽挤压模具的中模腔中，由齿和键槽挤压模具中模腔上部与125摩托车发动机启动齿外轮廓相同齿形的部分挤压出启动齿轮的齿，由齿和键槽挤压模具中模腔中部与125摩托车发动机启动齿轮键槽轮外轮廓相同的部分挤压出启动齿轮键槽，同时由压头下端的圆柱形凸头将齿轮毛坯上的中心盲孔压穿，形成通孔，完成启动齿轮的齿和键槽的冷挤压，形成启动齿轮的精坯；启动液压机上液压活塞上行，齿和键槽挤压模具的压头上行，与启动齿轮精坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将启动齿轮精坯顶出压模具中模的中模腔，取下启动齿轮精坯，完成摩托车发动机启动齿轮的冷挤压成型；
d)、精车启动齿轮
将启动齿轮精坯在车床上加工出齿根槽，并精车启动齿轮的中心孔，倒角，完成摩托车发动机启动齿轮的加工。
所述料坯的直径为32mm，高度为36mm。
实施例2
参见图1、图2，一种实现上述125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法的冷挤压装置，包括具有上、下油缸的液压机和模具，其特征在于：所述模具包括毛坯挤压模具1和齿和键槽挤压模具2，毛坯挤压模具1和齿和键槽挤压模具2分别安装在具有上、下油缸的液压机上；
参见图1，所述毛坯挤压模具1模具包括圆柱形压头11、中模12、下模13、推板14，压头11的法兰盘111与液压机上油缸的活塞固定连接，压头11的下端设有圆柱形凸头112，压头11的直径与齿轮毛坯上部的齿坯的直径相同，圆柱形凸头112与齿轮毛坯上端上中心盲孔的直径相同；中模12通过下端设有的圆形凹陷，与下模13的上端设有的圆形凸台配合，将中模12与下模13连接，下模13置于支撑板15上；中模12、下模13通过中模12上端圆形凸台上的连接法兰16由螺杆161固定在支撑板15上，中模12的中心设有中模腔121，中模腔121的形状与启动齿轮毛坯外部的形状相同，中模腔121的上部用于形成启动齿轮毛坯的齿轮坯，中模腔121的下部用于形成启动齿轮毛坯的键槽坯；下模13的中心设有圆柱形顶杆14，圆柱形顶杆14的上端穿过下模13的中心，用于将料坯下端压出下中心盲孔；圆柱形顶杆14的下端穿过液压机下支撑板15通过推板19与下油缸压头连接；压头11、中模腔121、圆柱形顶杆14在同一轴线上；
参见图2，所述齿和键槽挤压模具2包括圆柱形压头21、中模22、下模23、推板24，压头21的法兰盘211与液压机上油缸的活塞固定连接，压头21的下端设有圆柱形凸头212，压头21的直径与125摩托车发动机启动齿的外径相同，圆柱形凸头212与启动齿轮精坯中心孔的直径相同；中模22置与下模23的上面，下模23位于支撑板25的上面；中模22、下模23通过中模22上端圆形凸台上的连接法兰26由螺杆261固定在支撑板25上，中模22的中心设有中模腔221，中模腔221的上端设有与125摩托车发动机启动齿相对应的挤齿键2211，挤齿键2211用于挤出125摩托车发动机启动齿的齿；中模腔221的中部设有键槽挤出键2212，键槽挤出键2212用于挤出125摩托车发动机启动齿轮的键槽；下模23的中心设有圆柱形顶杆231，圆柱形顶杆231的上端穿过下模23的中心，用于挤压完成后将启动齿轮的精坯推出中模腔221；圆柱形顶杆231的下端穿过液压机下支撑板25通过推板24与下油缸压头连接；压头21、中模腔221、圆柱形顶杆231在同一轴线上。
参见图1，所述毛坯挤压模具1下模13的下面设有垫圈17，垫圈17的下面设有垫板18，圆柱形顶杆14的下端穿过垫圈17的中心孔171、垫板18、液压机下支撑板15，通过推板19与下油缸压头连接；压头11、中模腔121、圆柱形顶杆14、垫圈17、垫板18在同一轴线上；
参见图2，所述键槽挤压模具2下模23的下面设有垫圈27，垫圈27的下面设有垫板28，圆柱形顶杆24的下端穿过垫圈27的中心孔271、垫板28、液压机下支撑板25，通过推板29与下油缸压头连接；压头21、中模腔221、圆柱形顶杆24、垫圈27、垫板28在同一轴线上。
参见图1，所述毛坯挤压模具1圆柱形顶杆14的中部设有突起的圆环141，突起的圆环141在毛坯挤压模具1合模时置于垫板18的上面；
参见图2，所述键槽挤压模具2圆柱形顶杆24的中部设有突起的圆环241，突起的圆环241在键槽挤压模具2合模时置于垫板28的上面。
参见图1，所述毛坯挤压模具1的中模腔121是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模12上；
参见图2，所述毛坯挤压模具2的中模腔221是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模22上。

Claims (6)

1、一种125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法，其特征在于包括以下步骤：
a)、下料
将指定直径的金属棒材切割成指定高度，形成料坯；
b)、冷挤压启动齿轮毛坯
将料坯放在毛坯挤压模具中模的中模腔上，启动液压机上液压活塞，毛坯挤压模具的压头下行，将步骤a中的料坯压入毛坯挤压模具的中模腔中，使料坯在中模腔中挤压成125摩托车发动机启动齿轮上部的齿坯和下部的键槽坯，同时由压头下端的圆柱形凸头将料坯上端压出上中心盲孔，由毛坯挤压模具的顶杆将料坯下端压出下中心盲孔，所述上中心盲孔、下中心盲孔与齿轮毛坯同轴线；启动液压机上液压活塞上行，压头上行，与齿轮毛坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将齿轮毛坯顶出压模具中模的中模腔，取下齿轮毛坯，进行下一步加工；
c)、冷挤压启动齿轮的齿和键槽，形成启动齿轮的精坯
将齿轮毛坯放在齿和键槽挤压模具中模的中模腔上，齿和键槽挤压模具的压头下行，将步骤b中的齿轮毛坯压入齿和键槽挤压模具的中模腔中，由齿和键槽挤压模具中模腔上部与125摩托车发动机启动齿外轮廓相同齿形的部分挤压出启动齿轮的齿，由齿和键槽挤压模具中模腔中部与125摩托车发动机启动齿轮键槽轮外轮廓相同的部分挤压出启动齿轮键槽，同时由压头下端的圆柱形凸头将齿轮毛坯上的中心盲孔压穿，形成通孔，完成启动齿轮的齿和键槽的冷挤压，形成启动齿轮的精坯；启动液压机上液压活塞上行，齿和键槽挤压模具的压头上行，与启动齿轮精坯脱离；启动液压机下液压活塞上行，顶杆上行，将启动齿轮精坯顶出压模具中模的中模腔，取下启动齿轮精坯，完成摩托车发动机启动齿轮的冷挤压成型；
d)、精车启动齿轮
将启动齿轮精坯在车床上加工出齿根槽，并精车启动齿轮的中心孔，倒角，完成摩托车发动机启动齿轮的加工。
2、根据权利要求1所述的，其特征在于：所述料坯的直径为32mm，高度为36mm。
3、一种实现权利要求1所述125摩托车发动机启动齿轮冷挤压成型方法的冷挤压装置，包括具有上、下油缸的液压机和模具，其特征在于：所述模具包括毛坯挤压模具(1)和齿和键槽挤压模具(2)，毛坯挤压模具(1)和齿和键槽挤压模具(2)分别安装在具有上、下油缸的液压机上；
所述毛坯挤压模具(1)包括圆柱形压头(11)、中模(12)、下模(13)、推板(14)，压头(11)的法兰盘(111)与液压机上油缸的活塞固定连接，压头(11)的下端设有圆柱形凸头(112)，压头(11)的直径与齿轮毛坯上部的齿坯的直径相同，圆柱形凸头(112)与齿轮毛坯上端上中心盲孔的直径相同；中模(12)通过下端设有的圆形凹陷，与下模(13)的上端设有的圆形凸台配合，将中模(12)与下模(13)连接，下模(13)置于支撑板(15)上；中模(12)、下模(13)通过中模(12)上端圆形凸台上的连接法兰(16)由螺杆(161)固定在支撑板(15)上，中模(12)的中心设有中模腔(121)，中模腔(121)的形状与启动齿轮毛坯外部的形状相同，中模腔(121)的上部用于形成启动齿轮毛坯的齿轮坯，中模腔(121)的下部用于形成启动齿轮毛坯的键槽坯；下模(13)的中心设有圆柱形顶杆(14)，圆柱形顶杆(14)的上端穿过下模(13)的中心，用于将料坯下端压出下中心盲孔；圆柱形顶杆(14)的下端穿过液压机下支撑板(15)通过推板(19)与下油缸压头连接；压头(11)、中模腔(121)、圆柱形顶杆(14)在同一轴线上；
所述齿和键槽挤压模具(2)包括圆柱形压头(21)、中模(22)、下模(23)、推板(24)，压头(21)的法兰盘(211)与液压机上油缸的活塞固定连接，压头(21)的下端设有圆柱形凸头(212)，压头(21)的直径与125摩托车发动机启动齿的外径相同，圆柱形凸头(212)与启动齿轮精坯中心孔的直径相同；中模(22)置与下模(23)的上面，下模(23)位于支撑板(25)的上面；中模(22)、下模(23)通过中模(22)上端圆形凸台上的连接法兰(26)由螺杆(261)固定在支撑板(25)上，中模(22)的中心设有中模腔(221)，中模腔(221)的上端设有与125摩托车发动机启动齿相对应的挤齿键(2211)，挤齿键(2211)用于挤出125摩托车发动机启动齿的齿；中模腔(221)的中部设有键槽挤出键(2212)，键槽挤出键(2212)用于挤出125摩托车发动机启动齿轮的键槽；下模(23)的中心设有圆柱形顶杆(231)，圆柱形顶杆(231)的上端穿过下模(23)的中心，用于挤压完成后将启动齿轮的精坯推出中模腔(221)；圆柱形顶杆(231)的下端穿过液压机下支撑板(25)通过推板(24)与下油缸压头连接；压头(21)、中模腔(221)、圆柱形顶杆(231)在同一轴线上。
4、根据权利要求3所述的用实心棒材挤压成管的冷挤压装置，其特征在于：所述毛坯挤压模具(1)下模(13)的下面设有垫圈(17)，垫圈(17)的下面设有垫板(18)，圆柱形顶杆(14)的下端穿过垫圈(17)的中心孔(171)、垫板(18)、液压机下支撑板(15)，通过推板(19)与下油缸压头连接；压头(11)、中模腔(121)、圆柱形顶杆(14)、垫圈(17)、垫板(18)在同一轴线上；
所述键槽挤压模具(2)下模(23)的下面设有垫圈(27)，垫圈(27)的下面设有垫板(28)，圆柱形顶杆(24)的下端穿过垫圈(27)的中心孔(271)、垫板(28)、液压机下支撑板(25)，通过推板(29)与下油缸压头连接；压头(21)、中模腔(221)、圆柱形顶杆(24)、垫圈(27)、垫板(28)在同一轴线上。
5、根据权利要求3所述的用实心棒材挤压成管的冷挤压装置，其特征在于：所述毛坯挤压模具(1)圆柱形顶杆(14)的中部设有突起的圆环(141)，突起的圆环(141)在毛坯挤压模具(1)合模时置于垫板(18)的上面；
所述键槽挤压模具(2)圆柱形顶杆(24)的中部设有突起的圆环(241)，突起的圆环(241)在键槽挤压模具(2)合模时置于垫板(28)的上面。
6、根据权利要求3所述的用实心棒材挤压成管的冷挤压装置，其特征在于：所述毛坯挤压模具(1)的中模腔(121)是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模(12)上；
所述毛坯挤压模具(2)的中模腔(221)是通过上小下大的圆锥台嵌套在中模(22)上。
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