CN101941034A - 双v槽皮带轮的旋压成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双V槽皮带轮的旋压成型方法，包括以下步骤：a、钢板冲压成带有凸台的第一坯料I；b、第一旋压刀具将第一坯料I的凸台部分向中心旋压形成环带轴承室的第二坯料II；c、左侧第二旋压刀具将第二坯料II的外沿部分向内旋压推挤形成带有半电磁线圈槽的第三坯料III；d、定型双刃第四旋压刀自转并同时水平进给，继续旋压成完整的双V槽皮带轮。本发明与传统的加工工艺相比，除具有直接旋压成型，无需锻造，消除了污染，降低了能耗，大大节约了原材料，同时缩短了加工的工艺路线，提高了生产效率的优点之外，还具有轴承室变形量小、轮缘厚度大，使皮带轮的物理机械性能、耐磨度、使用寿命得到了大幅提高。

Description

双V槽皮带轮的旋压成型方法
技术领域
本发明涉及机械零部件中皮带轮的制造方法，特别涉及汽车空调离合器双V槽皮带轮的旋压成型方法。
背景技术
双V型槽皮带轮，特别是汽车空调离合器双V型槽皮带轮是一种常规的传动零部件，广泛应用于汽车空调压缩机的传动，材料一般采用10#钢，制造工艺一般为钢模锻造坯料，从粗车加工到精车加工，经过很长的加工路线才能完成。存在耗能高，材料浪费大，工艺时间长，生产效率低下等缺陷。
目前国内外旋压工艺运用到离合器皮带轮的生产才刚刚开始，而且仅仅局限在生产简单的多楔槽离合器皮带轮，如中国专利号为200610167274.5所述的一种电磁离合器外壳皮带轮的加工方法，它具有直接旋压成型，无需锻造，消除了污染，降低了能耗，大大节约了原材料，同时缩短了加工的工艺路线，提高了生产效率等优点。但其也存在一些缺点：所述的轴承室直接从轮缘处向中心旋压形成，存在这变形量过大的问题，这对轴承室的强度以及寿命存在的一定的隐患；另外由轮缘部分直接挤压翻边形成的多楔槽的轮缘部分，造成多楔槽的轮缘部分较薄，存在的轮缘强度较低问题，并且它只能适用于槽深较浅的多楔槽结构。
而双V型槽离合器皮带轮的V型槽槽深较大，多楔槽皮带轮的旋压加工方法不能适用于单V型槽皮带轮成型。所以在不改变产品现行状态，如何采用旋压工艺来完成单V型槽离合器皮带轮的产品制做，还没有查到先例。
发明内容
本发明目的就是针对现有的旋压加工方法不适用于双V型槽皮带轮的旋压加工的缺陷，提供了一种双V型槽皮带轮的旋压加工方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种双V槽皮带轮的旋压成型方法，包括以下步骤：
a、钢板冲压成圆片(1)，将圆片中部向一端压制成凸台，凸台(2)中心冲出工艺孔，此过程形成圆片的第一坯料I；
b、将第一坯料I放置于第一旋压下模和第一旋压上模中固定，其中第一旋压上模为与轴承室相配合的光轴；
旋压机主轴9带动第一旋压下模和第一旋压上模同时旋转，并带动第一坯料I旋转，配合第一旋压刀具自转并水平进给，将第一坯料I中的凸台部分向中心旋压推起，形成环形筒壁，环形筒壁的内孔由第一旋压上模限位并形成轴承室，此过程形成带轴承室的第二坯料II，
以下各步骤中均由旋压机主轴9带动各旋压模具转动；
c、将第二坯料II放置于第二旋压下模和第二旋压上模中固定，第二旋压上模的内孔与第二坯料II的环形筒壁配合，第二旋压上模的外圆柱限定电磁线圈槽的外圆；
第二旋压下模和第二旋压上模同时旋转并带动第二坯料II旋转，左侧第二旋压刀具自转并同时水平及向上进给，将第二坯料II的外沿向内旋压推挤倾斜一定角度(60度-70度之间)形成倾斜外沿部分；右侧第二旋压刀具自转同时并水平及向上进给，将第二坯料II的倾斜外沿部分继续向内旋压推挤至第二旋压上模的外圆柱，并由第二旋压刀具定型，形成轮缘以及电磁线圈槽，此过程形成带有电磁线圈槽的第三坯料III；
d、第三坯料III放置于第三旋压下模和第三旋压上模中固定，第三旋压下模中设有与电磁线圈槽配合的凸起环，
第一工位的单刃第三旋压刀具自转并同时水平进给，将第三坯料III的轮缘旋压出一个V型初槽；第二工位的右侧双刃第三旋压刀具自转并同时水平进给，旋压出两个V型初槽；
第三工位双圆刃第四旋压刀具自转并同时水平进给，将两个V型初槽继续旋压扩张，第四工位的定型双刃第四旋压刀自转并同时水平进给，将两个扩张的V型初槽继续旋压成完整的双V槽皮带轮。
在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：
在步骤c中，当左侧第二旋压刀将第二坯料的外沿向内旋压推挤倾斜一定角度(60度-70度之间)形成倾斜外沿部分的同时，第二旋压上模继续下压，将第二坯料II的底平面压平。
本发明与传统的加工工艺相比，除具有直接旋压成型，无需锻造，消除了污染，降低了能耗，大大节约了原材料，同时缩短了加工的工艺路线，提高了生产效率的优点之外，还具有轴承室变形量小、轮缘厚度大，使皮带轮的物理机械性能、耐磨度、使用寿命得到了大幅提高。
附图说明
图1是本发明中圆片第一坯料的结构图；
图2是本发明中圆片第一坯料在第一套旋压模具中形成轴承室的示意图；
图3是所形成的带轴承室的第二坯料的结构图；
图4是第二坯料在在第二套旋压模具中形成轮缘的示意图；
图5是所形成的带轴承室、电磁线圈槽及轮缘的第三坯料的结构图；
图6是第三坯料在在第三套旋压模具中双V型初槽的示意图；
图7是第三坯料在在第三套旋压模具中完整的双V型槽的示意图；；
图8是所形成的完整的双V槽皮带轮的结构图；
具体实施方式
以下结合附图和一个具体实施例进一步说明本发明。
一种双V槽皮带轮的旋压成型方法，包括以下步骤：
a、如图1所示，采用10#钢钢板经冲压成圆片1，将圆片1中部向一端压制成凸台2，其背面形成凹坑4，凸台2中心冲出工艺孔3，此过程形成圆片第一坯料I；
b、如图2所示，将圆片第一坯I料放置于第一旋压下模8和第一旋压上模6中固定，主轴9上端与工艺孔3配合，以下步骤皆相同，第一旋压上模6为与轴承孔相配合的光轴；
第一旋压下模8和第一旋压上模6在主轴9的带动下同时旋转，并带动第一坯料I旋转，配合第一旋压刀具7自转并水平进给，将第一坯料I中的凸台2部分向中心旋压推起，形成环形筒壁5，其变化过程如图2左侧虚线部分的凸台2至环形筒壁5所示，环形筒壁5的内孔由第一旋压上模6限位并形成轴承室3a，此过程形成带轴承室的第二坯料II，如图3所示，第二坯料II具有环形筒壁5、轴承室3a以及圆片1；
倾斜设置的第一旋压刀具7具有a、b、c、d四个下压面，如图2所示，它们之间为垂直关系，分别旋压第二坯料II的圆片端面、轴承室圆筒面和轴承室端面，以使各旋压面稳定成型。
c、如图4所示，将第二坯料II放置于第二旋压下模8a和第二旋压上模10中固定，其中第二旋压上模10的内孔与第二坯料II的环形筒壁5配合，第二旋压上模10的外圆柱限定电磁线圈槽的外圆；
第二旋压下模8a、第二旋压上模10及第二坯料II同时旋转，配合左侧第二旋压刀11自转并同时水平及向上进给，将第二坯料II的外沿向内旋压推挤倾斜一定角度(60度-70度之间)形成倾斜外沿部分1a，如图4中左侧第二旋压刀11从虚线部分变化至上部的实线部分，同时第二旋压上模10继续下压，将第二坯料的凹坑4压平；右侧第二旋压刀具12转同时并水平及向上进给，将第二坯料的倾斜外沿部分1a继续向内旋压推挤至第二旋压上模10的外圆柱，并由第二旋压刀具12定型，如图4中右侧第二旋压刀12从虚线部分变化至上部的实线部分，形成轮缘13以及电磁线圈槽14，此过程形成带有电磁线圈槽的第三坯料III，如图5所示；
倾斜设置的右侧第二旋压刀具12中的e、f两个旋压面，如图4所示，它们之间为垂直关系，分别旋压第二坯料的轮缘外圆面以及轮缘端面，以使各旋压面稳定成型。
d、如图6所示，第三坯料III放置于第三旋压下模16和第三旋压上模15中固定，第三旋压下模16中设有与电磁线圈槽配合的凸起环16a，
第一工位的单刃第三旋压刀具17自转并同时水平进给，将第三坯料III的轮缘13旋压出一个V型初槽；第二工位的右侧双刃第三旋压刀具18自转并同时水平进给，同时旋压出两个V型初槽；
如图7所示，第三工位双圆刃第四旋压刀具19自转并同时水平进给，将两个V型初槽继续旋压扩张，第四工位的定型双刃第四旋压刀20自转并同时水平进给，将两个扩张的V型初槽继续旋压成完整的双V槽皮带轮21，如图8所示。
采用本发明生产的双V型槽离合器皮带轮，因整个过程均是采用旋压工艺，类似冷挤压技术，冷作硬化效应增加了产品的硬度和耐磨度，使产品的物理机械性能提高。
当然，以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种双V槽皮带轮的旋压成型方法，包括以下步骤：
a、钢板冲压成圆片(1)，将圆片(1)中部向一端压制成凸台(2)，凸台(2)中心冲出工艺孔(3)，此过程形成圆片的第一坯料I；
b、将第一坯料I放置于第一旋压下模(8)和第一旋压上模(6)中固定，其中第一旋压上模(6)为与轴承室相配合的光轴；
第一旋压下模(8)和第一旋压上模(6)同时旋转并带动第一坯料I旋转，配合第一旋压刀具(7)自转并水平进给，将第一坯料I中的凸台(2)部分向中心旋压推起，形成环形筒壁(5)，环形筒壁(5)的内孔由第一旋压上模(6)限位并形成轴承室(3a)，此过程形成带轴承室的第二坯料II；
c、将第二坯料II放置于第二旋压下模(8a)和第二旋压上模(10)中固定，第二旋压上模(10)的内孔与第二坯料II的环形筒壁(5)配合，第二旋压上模(10)的外圆柱限定电磁线圈槽的外圆；
第二旋压下模(8a)和第二旋压上模(10)同时旋转并带动第二坯料II旋转，左侧第二旋压刀具(11)自转并同时水平及向上进给，将第二坯料II的外沿向内旋压推挤倾斜一定角度形成倾斜外沿部分(1a)；右侧第二旋压刀具(12)自转同时并水平及向上进给，将第二坯料II的倾斜外沿部分(1a)继续向内旋压推挤至第二旋压上模(10)的外圆柱，并由第二旋压刀具(12)定型，形成轮缘(13)以及电磁线圈槽(14)，此过程形成带有电磁线圈槽的第三坯料III；
d、第三坯料III放置于第三旋压下模(16)和第三旋压上模(15)中固定，第三旋压下模(16)中设有与电磁线圈槽配合的凸起环(16a)；
第一工位的单刃第三旋压刀具(17)自转并同时水平进给，将第三坯料III的轮缘(13)旋压出一个V型初槽；第二工位的右侧双刃第三旋压刀具(18)自转并同时水平进给，旋压出两个V型初槽；
第三工位双圆刃第四旋压刀具(19)自转并同时水平进给，将两个V型初槽继续旋压扩张，第四工位的定型双刃第四旋压刀(20)自转并同时水平进给，将两个扩张的V型初槽继续旋压成完整的双V槽皮带轮。
2.根据权利要求1所示的双V槽皮带轮的旋压成型方法，其特征在于在步骤c中，左侧第二旋压刀(11)将第二坯料的外沿向内旋压推挤倾斜一定角度为60度-70度之间。
3.根据权利要求1或2所示的双V槽皮带轮的旋压成型方法，其特征在于：在步骤c中，当左侧第二旋压刀(11)将第二坯料的外沿向内旋压推挤形成倾斜外沿部分(1a)的同时，第二旋压上模(10)继续下压，将第二坯料的底面凹坑(4)压平。
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