CN101791659A - 一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法 - Google Patents

Abstract

一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法，克服了现有技术双边双槽折叠旋压皮带轮需要在双槽折叠皮带轮的双槽之间设置支撑板，结构强度较低，材料消耗大的问题，技术方案包括一次旋压将圆形平面毛坯料沿水平中心线两边对称劈开，同时使圆形平面毛坯料形成上下凸起粗糙表面，形成鼓型轮缘坯料；二次旋压使鼓型轮缘坯料形成厚度均匀的截面为工字型坯料；三次旋压使工字型坯料折叠旋压形成预成型坯料；四次旋压使预成型坯料进一步折叠旋压出符合要求的双边双槽折叠旋压皮带轮成型产品；有益效果是，不需要后加支撑板即可实现小直径用一块钢板通过旋压制成小直径双边双槽折叠旋压皮带轮，皮带轮整体性好，结构强度高，提高了皮带轮的尺寸精度。

Description

一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法

技术领域

本发明属于一种旋压皮带轮的制造方法，特别涉及一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法。

背景技术

皮带轮是一种重要的机械传动零部件。现有技术中，传统的皮带轮制造方法是采用铸造工艺制造皮带轮毛坯，再经表面切削加工形成皮带轮，其缺点是浪费材料，加工精度低，皮带轮表面强度低。近年来，皮带轮旋压技术得到了广泛的开展，采用旋压工艺制成的皮带轮，结构轻，材料省，表面机械强度较高，并且尺寸精度高。

申请日为1985年5月15日，申请号为85103420的专利申请公开了一种金属板制造多V形槽皮带轮的精密加工方法，该方法分四步进行：第一步在成型壳坯的圆周壁上通过拉伸或旋压形成一个弯曲的部分；第二步在上述成型壳坯的圆周壁上初步形成一个凸缘，同时挤压圆周壁，使上述圆周壁加厚，其方法是把成型壳坯的内壁固定在一个旋转内压模上，旋转成型壳坯，同时沿轴向加压，通过一个辅助成形轧辊，便形成了上述的圆周壁；第三步形成许多依次排列的V形槽，其方法是当旋转成型壳坯时，在V形槽初加工轧辊与一个旋转内压模之间通过挤压，使这样加厚的圆周上形成V形槽，V形槽初加工轧辊具有许多脊椎状的V形槽，它设置在圆周壁的外面，旋转内压模具有许多脊椎状的V形槽，它设置在圆周壁的里面；第四步是多V形槽的成型，当旋转成型壳坯时，通过把一个具有V形槽精加工轧辊压到上述多V形槽上，使它成型。

申请日为2008年6月28日，申请号为200810022382.2的专利申请公开了一种多楔式皮带轮成形方法。该方法也分为四步进行，依次为：(1)冲压：冲压得到零件坯料，零件坯料的边缘为向外侧伸展状态；(2)翻边：用上、下成形模夹紧零件坯料，并带动其旋转，在零件坯料边缘外侧设置翻边轮沿径向进给，使得零件坯料边缘沿着翻边轮上的环形凹槽向内翻边，由于下成形槽上有环边挡沿，使得零件坯料的翻边到达环边挡沿后不能再向下延伸，翻出一个鼓形壁，并使鼓形壁增厚，翻边轮退出；(3)预成形：在上、下成形模夹紧零件坯料旋转的情况下，预成形轮沿径向进给，旋压鼓形壁，形成初始的多楔槽，预成形轮退出；(4)成形：在上、下成形模夹紧零件坯料旋转的情况下，成形轮沿径向进给，旋出最终的槽形。分析该专利申请，它是通过一个具有环形凹槽的翻边轮使零件坯料的翻边到达环边挡沿后不能再向下延伸，翻出一个鼓形壁，并使鼓形壁增厚，然后通过预成形和成形制成多楔形槽皮带轮。该方法实质上是通过轴向加压和翻边轮的径向限位使鼓形壁增厚，所形成的增厚后的鼓形壁的壁厚不均匀，给后续楔形槽预成形和成形造成一定难度，容易产生槽形料填不满现象；由于后续加工预成形是在鼓形壁上进行的，而鼓形壁的厚度又不均匀，槽形不是同时形成，容易出现受力不均匀现象和槽形角度变形情况，废品率较高。

需要注意的是，上述两项专利申请形成的都是一种单边多楔旋压皮带轮。本发明提供的是一种双边双槽折叠旋压皮带轮。

在现有技术中，传统的双边双槽折叠旋压皮带轮需要先将钢板拉成圆筒毛坯，然后进行皮带轮旋压，在旋压过程中，需要在旋压模中安装一个撑轮，在皮带轮旋压后，再将旋压模的撑轮从皮带轮中分离。由于分离空间较小，造成小直径(直径≤Φ85)双边双槽折叠旋压皮带轮不能采用旋压方式。为了解决这个问题，申请日为2008年9月4日，申请号为CN200820208255.7的专利公开了一种新型双槽折叠皮带轮，该双槽折叠皮带轮是在双槽折叠皮带轮的双槽之间设置支撑板，其制造方法是，先将钢板拉成圆筒毛坯，或者用板材卷成圆筒后焊接成圆筒毛坯，然后将支撑板放入圆筒毛坯相应位置，再将放入支撑板的圆筒毛坯整体放入旋压模具中旋压，旋压时，支撑板正好代替旋压模的撑轮，旋压后，支撑板置于产品中不取出。上述工艺旋压出来的双槽折叠皮带轮，由于皮带轮与支撑板实质上还是两体的，所以，结构强度较低，在皮带轮运转过程中存在相对旋转的潜在隐患；此外，由于支撑板部分存在皮带轮本身不需要的多余材料，所以还增加了材料消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足之处，提供一种不需要后加支撑板即可实现用一块钢板通过旋压制成的小直径(Φ50～80)双边双槽折叠旋压皮带轮的制造方法。

本发明采取的解决技术问题的技术方案包括如下具体步骤：

第一步，落料：

将板料放入一次冲压上模和一次冲压下模中，在冲压机上冲压出外径为30～80mm，截面为矩形的圆形平面毛坯料；

第二步，冲孔：

把截面为矩形的圆形平面毛坯料放入二次冲压上模和二次冲压下模中；在冲压机上的中心孔冲头的作用下，冲压出外径为30～80mm，截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料；

第三步，一次旋压：

把截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料放入一次旋压上模与一次旋压下模之中压紧，并通过旋压机上的定位杆定位，所述一次旋压上模与一次旋压下模都带有凸起的粗糙表面，当一次旋压上模与一次旋压下模达到预定压力时，在带中心孔的圆形平面毛坯料的上下表面形成与一次旋压上下模具凸起的粗糙表面相同的凸起粗糙表面，该凸起粗糙表面可以增大工件与模具之间的摩擦力，起到固定工件的作用；在一次旋压上下模具夹紧坯料并带动其旋转的同时，将安装在挤压轮安装轴上的凹型挤压轮沿径向进给，所述凹型挤压轮的圆周表面中部设有一圈同时起定位与劈刀作用的分料尖，当带有该分料尖的凹型挤压轮进给到带中心孔的圆形平面毛坯料圆周端面并靠紧和达到预定压力时，通过分料尖将带中心孔的圆形平面毛坯料沿水平中心线两边对称劈开，并继续挤压，直到形成鼓型轮缘坯料；

第四步，二次旋压：

将第三步形成的鼓型轮缘坯料放入二次旋压上模与二次旋压下模之间，所述二次旋压上模与二次旋压下模都带有环边挡沿，以起到限制鼓型轮缘坯料向上下延伸的作用，在二次旋压上模与二次旋压下模夹紧鼓型轮缘坯料并带动其旋转的同时，将在鼓型轮缘坯料外侧设置的安装在挤压轮安装轴上的平轮挤压轮沿径向进给，当平轮挤压轮进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使鼓型轮缘坯料形成厚度均匀的截面为工字型坯料；

第五步，三次旋压：

将厚度均匀的截面为工字型坯料放入三次旋压上模与三次旋压下模之间，所述三次旋压上模与三次旋压下模都带有环边挡沿，以起到限制工字型坯料向上下延伸的作用，在三次旋压上模与三次旋压下模夹紧工字型坯料并带动其旋转的同时，将在工字型坯料外侧设置的安装在挤压轮安装轴上的预成型挤压轮沿径向进给，当预成型挤压轮进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使工字型坯料折叠旋压形成预成型坯料。

第六步，四次旋压

在预成形坯料预成形后，退出预成型挤压轮，同时，将在预成形坯料外侧设置的安装在挤压轮安装轴上的成型挤压轮沿径向进给，使预成型坯料进一步折叠旋压出符合要求的双边双槽折叠旋压皮带轮成型产品。

在第一步落料工步中，所述在冲压机上冲压出截面为矩形的圆形平面毛坯料的外径为60～120mm，厚度为4～6mm，到第六步四次旋压后成型产品的外径为30～80mm，轮辐厚度为4～6mm，轮缘厚度为2.5～3.5mm。

所述一次旋压上模与一次旋压下模都带有的凸起粗糙表面和在带中心孔的圆形平面毛坯料的上下表面形成的凸起粗糙表面为网状表面、条状表面或点状表面。

本发明加工出的成型产品包括轮辐，轮缘，在轮辐上设有中心孔和安装面，在安装面外圆周表面挤压出粗糙面，在轮缘上旋压出上v形槽和下v形槽，所述上v形槽和下v形槽对称于轮辐水平中心线两边。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1.由于不需要后加支撑板即可实现小直径(直径为30～80mm)用一块钢板通过旋压制成双边双槽折叠旋压皮带轮，所以，皮带轮整体性好，结构强度高，不存在皮带轮运转过程中相对旋转的潜在隐患；同时还降低了材料消耗。

2.由于旋压上模与下模都带有凸起的粗糙表面，当旋压上模与旋压下模达到预定压力时，可以使圆形平面毛坯料形成上下凸起粗糙表面，增大工件与模具之间的摩擦力，起到固定工件的作用，保证工件的中心孔不变形。

3.由于在凹型挤压轮的圆周表面中部设有一圈同时起定位与劈刀作用的分料尖，通过该分料尖可以将带中心孔的圆形平面毛坯料沿水平中心线两边对称劈开，保证分料均匀，为后续提高加工精度奠定了基础。

4.由于设有平面挤压工步，通过平轮挤压轮的作用，使鼓型轮缘形成符合折叠皮带轮要求的厚度均匀的平面轮缘；能够使成形后的皮带轮轮缘厚度一致，提高皮带轮的尺寸精度和成品率。

5.为了减少工艺步骤，本发明也可将第一与第二两个工步合并为一个工步，即将在第一工步中将所述的上模与下模制作为复合落料模，即可同时实现落料与冲孔。

附图说明

图1是本发明毛坯料落料示意图；

图2是本发明毛坯料冲孔示意图；

图3是本发明一次旋压示意图；

图4是本发明二次旋压示意图；

图5是本发明预成型示意图；

图6是本发明成型示意图；

图7是本发明制造方法加工出的产品主视图；

图8是图7的俯视图。

图中：

1.一次冲压上模，2.圆形平面毛坯料，3.一次冲压下模，

4.中心孔冲头，5.二次冲压上模，

6.带中心孔的圆形平面毛坯料，7.二次冲压下模，

8.挤压轮安装轴，9.凹型轮挤压轮，10.一次旋压上模，

11.鼓型轮缘坯料，12.一次旋压下模，13.定位杆，

14.平轮挤压轮，15.二次旋压上模，16.截面为工字型坯料，

17.二次旋压下模，18.预成型挤压轮，19.三次旋压上模，

20.预成型坯料，21.三次旋压下模，

22.成型挤压轮，23.成型产品

23-1轮辐，23-2.轮缘，23-3.粗糙面，23-4.中心孔，23-5.安装面，23-6.

上v形槽，23-7.下v形槽。

具体实施方式

下面结合附图提供本实用新型的具体实施方式。

具体步骤是：

第一步，落料：将板料放入一次冲压上模1和一次冲压下模3中，在冲压机上冲压出如图1所示的外径为30～80mm，截面为矩形的圆形平面毛坯料2；

第二步，冲孔：把如图1所示的截面为矩形的圆形平面毛坯料2放入二次冲压上模5和二次冲压下模7中；在冲压机上的中心孔冲头4.的作用下，冲压出如图2所示的外径为30～80mm，截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料6；

第三步，一次旋压：把如图2所示截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料6放入一次旋压上模10与一次旋压下模12之中压紧，并通过旋压机上的定位杆13定位，所述一次旋压上模10与一次旋压下模12都带有凸起的粗糙表面，当一次旋压上模10与一次旋压下模12达到预定压力时，在带中心孔的圆形平面毛坯料6的上下表面形成与一次旋压上下模具凸起的粗糙表面相同的凸起粗糙表面23-3，该凸起粗糙表面23-3可以增大工件与模具之间的摩擦力，起到固定工件的作用；在一次旋压上下模具夹紧坯料并带动其旋转的同时，将安装在挤压轮安装轴8上的凹型挤压轮9沿径向进给，所述凹型挤压轮9的圆周表面中部设有一圈同时起定位与劈刀作用的分料尖，当带有该分料尖的凹型挤压轮9进给到带中心孔的圆形平面毛坯料6圆周端面并靠紧和达到预定压力时，通过分料尖将带中心孔的圆形平面毛坯料6沿水平中心线两边对称劈开，并继续挤压，直到形成如图3所示的鼓型轮缘坯料11；

第四步，二次旋压：将第三步形成的鼓型轮缘坯料11放入二次旋压上模15与二次旋压下模17之间，所述二次旋压上模15与二次旋压下模17都带有环边挡沿，以起到限制鼓型轮缘坯料11向上下延伸的作用，在二次旋压上模15与二次旋压下模17夹紧鼓型轮缘坯料11并带动其旋转的同时，将在鼓型轮缘坯料11外侧设置的安装在挤压轮安装轴8上的平轮挤压轮14沿径向进给，当平轮挤压轮14进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使鼓型轮缘坯料11形成如图4所示的一个厚度均匀的截面为工字型坯料16；

第五步，三次旋压：将厚度均匀的截面为工字型坯料16；放入三次旋压上模19与.，三次旋压下模21之间，所述三次旋压上模19与三次旋压下模21都带有环边挡沿，以起到限制工字型坯料16向上下延伸的作用，在三次旋压上模19与三次旋压下模21夹紧工字型坯料16并带动其旋转的同时，将在工字型坯料16外侧设置的安装在挤压轮安装轴8上的预成型挤压轮18沿径向进给，当预成型挤压轮18进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使工字型坯料16折叠旋压形成如图5所示的预成型坯料20。

第六步，四次旋压：在图5所示的预成形坯料20预成形后，退出预成型挤压轮18，同时，将在预成形坯料20外侧设置的安装在挤压轮安装轴8上的成型挤压轮22沿径向进给，使预成型坯料20进一步折叠旋压出符合要求的如图6、图7和图8所示的双边双槽折叠旋压皮带轮成型产品23。

所述一次旋压上模(10)与一次旋压下模(12)都带有的凸起粗糙表面和在带中心孔的圆形平面毛坯料(6)的上下表面形成的凸起粗糙表面(23-3)为网状表面、条状表面或点状表面。

如图7和图8所示，本发明加工出成型产品23包括轮辐23-1，轮缘23-2，在轮辐23-1上设有中心孔23-4和安装面23-5，在安装面23-5外圆周表面挤压出粗糙面23-3，在轮缘23-2上旋压出上v形槽23-6和下v形槽23-7，所述上v形槽23-6和下v形槽23-7对称于轮辐23-1水平中心线两边。

Claims (3)

1.一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

第一步，落料：将板料放入一次冲压上模(1)和一次冲压下模(3)中，在冲压机上冲压出截面为矩形的圆形平面毛坯料(2)；

第二步，冲孔：把截面为矩形的圆形平面毛坯料(2)放入二次冲压上模(5)和二次冲压下模(7)中；在冲压机上的中心孔冲头(4)的作用下，冲压出截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料(6)；

第三步，一次旋压：把截面为矩形带中心孔的圆形平面毛坯料(6)放入一次旋压上模(10)与一次旋压下模(12)之中压紧，并通过旋压机上的定位杆(13)定位，所述一次旋压上模(10)与一次旋压下模(12)都带有凸起的粗糙表面，当一次旋压上模(10)与一次旋压下模(12)达到预定压力时，在带中心孔的圆形平面毛坯料(6)的上下表面形成凸起粗糙表面(23-3)；在一次旋压上模(10)和一次旋压下模(12)夹紧坯料并带动其旋转的同时，将安装在挤压轮安装轴(8)上的凹型挤压轮(9)沿径向进给，所述凹型挤压轮(9)的圆周表面中部设有一圈同时起定位与劈刀作用的分料尖，当带有该分料尖的凹型挤压轮(9)进给到带中心孔的圆形平面毛坯料(6)圆周端面并靠紧和达到预定压力时，通过分料尖将带中心孔的圆形平面毛坯料(6)沿水平中心线两边对称劈开，并继续挤压，直到形成鼓型轮缘坯料(11)；

第四步，二次旋压：将第三步形成的鼓型轮缘坯料(11)放入二次旋压上模(15)与二次旋压下模(17)之间，所述二次旋压上模(15)与二次旋压下模(17)都带有环边挡沿，在二次旋压上模(15)与二次旋压下模(17)夹紧鼓型轮缘坯料(11)并带动其旋转的同时，将在鼓型轮缘坯料(11)外侧设置的安装在挤压轮安装轴(8)上的平轮挤压轮(14)沿径向进给，当平轮挤压轮(14)进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使鼓型轮缘坯料(11)形成厚度均匀的截面为工字型坯料(16)；

第五步，三次旋压：将厚度均匀的截面为工字型坯料(16)放入三次旋压上模(19)与三次旋压下模(21)之间，所述三次旋压上模(19)与三次旋压下模(21)都带有环边挡沿，在三次旋压上模(19)与三次旋压下模(21)夹紧工字型坯料(16)并带动其旋转的同时，将在工字型坯料(16)外侧设置的安装在挤压轮安装轴(8)上的预成型挤压轮(18)沿径向进给，当预成型挤压轮(18)进给到使坯料与下模靠紧时，在上下轴向力和左右径向力的共同作用下，使工字型坯料(16)折叠旋压形成预成型坯料(20)。

第六步，四次旋压：在预成形坯料(20)预成形后，退出预成型挤压轮(18)，同时，将在预成形坯料(20)外侧设置的安装在挤压轮安装轴(8)上的成型挤压轮(22)沿径向进给，使预成型坯料(20)进一步折叠旋压出符合要求的双边双槽折叠旋压皮带轮成型产品(23)。

2.根据权利要求1所述的一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法，其特征在于，在第一步落料工步中，所述在冲压机上冲压出截面为矩形的圆形平面毛坯料(2)的外径为60～120mm，厚度为4～6mm，到第六步四次旋压后成型产品(23)的外径为30～80mm，轮辐(23-1)厚度为4～6mm，轮缘(23-2)厚度为2.5～3.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种小直径双边双槽折叠旋压皮带轮制造方法，其特征在于，所述一次旋压上模(10)与一次旋压下模(12)都带有的凸起粗糙表面和在带中心孔的圆形平面毛坯料(6)的上下表面形成的凸起粗糙表面(23-3)为网状表面、条状表面或点状表面。

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