CN102615109B - 变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，包括轧辊本体，其特征在于：所述的轧辊本体上设有同向排列的变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2，在变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2之间设有连体轴楔，在连体轴楔的左侧为变速箱输入轴轧制成型模具L1；在连体轴楔的右侧为变速箱输出轴轧制成型模具L2；变速箱输入轴和输出轴通过一根加热的金属棒料在同一套模具上同步一次轧制成型。该变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，由于通过楔入角的调整，能在一套模具上同时轧制非对称的两件轴类件，所以可有利于节省楔横轧模具费用、节约钢材、提高生产效率、降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车变速箱输入轴和输出轴轧制模具的改进，具体地说是一种通过楔横轧一次同时轧制一个汽车变速箱输入轴和一个汽车变速箱输出轴，有利于节省楔横轧模具费用、节材、提高生产效率的变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具。
背景技术
目前利用楔横轧工艺轧制变速箱输入轴和输出轴的模具是分别设置的，即轧制输入轴使用一套模具，包括轧辊本体、输入轴大齿轮孔型槽、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输入轴小齿轮孔型槽和输入轴端轴楔、输入轴座端轴楔；轧制输出轴使用另一套模具，包括轧辊本体、输出轴大齿轮孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输出轴小齿轮孔型槽和输出轴座端截断楔。由于在楔横轧模具上的左、右两条斜楔，在工艺上要求必须完全对称，这样，在轧制过程中楔横轧模具两边作用于轧件两边的力是对称的，因而轧件不会由于轴向力不等而产生轴向窜动，也不会由于轧件两边转速不一致而产生扭曲。因为楔横轧轧制轴类件毛坯多数是一次轧制一件，如果轧制两件必须是同一种产品，这样楔形才能对称，轧件在模具孔型的带动下才能正常地旋转，所以，在轧制变速箱输入轴和输出轴时，也是轧制两件，两件的方向相反，才能保持对称。对于一些数量相同、产品规格不同的配套轴类产品，由于在轴向上齿轮不对称，所以很难用一套模具轧制成功，比如变速箱输入轴和输出轴，当将输入轴和输出轴置于一条轴线上时，则存在轴向上的不对称，所以就很难用一套模具轧制出合格的产品。经过检索，目前还未见在一套模具上同时轧制出变速箱输入轴和输出轴的报导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过一套楔横轧模具一次、同时轧制一个汽车变速箱输入轴和一个汽车变速箱输出轴，有利于节省楔横轧模具费用、节材、提高生产效率的变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，包括轧辊本体，其特征在于：所述的轧辊本体上设有同向排列的变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2，在变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2之间设有连体轴楔，在连体轴楔的左侧为变速箱输入轴轧制成型模具L1，由内向外依次为输入轴大齿轮轧制孔型槽、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽和输入轴端轴楔；在连体轴楔的右侧为变速箱输出轴轧制成型模具L2，由内向外依次为输出轴大齿轮轧制孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输出轴小齿轮轧制孔型槽和输出轴座端截断楔；变速箱输入轴和输出轴通过一根加热的金属棒料在同一套模具上同步一次轧制成型。
本发明还通过如下措施实施：所述的轧辊本体设上、下两个，其上、下轧辊本体上的模具相同，起楔角a1对齐，工作时，将加热的金属棒料置于上、下轧辊本体之间，上、下轧辊本体同时、等速、同向转动，上、下轧辊本体表面之间的最近间隔距离与所喂入的加热金属棒料的直径一致，此为公知技术；
所述的连体轴楔设在该模具的中间，连体轴楔由输出轴的端轴轧制楔和输入轴的座端轴轧制楔组成，其连体轴楔的起楔角a1处在该模具的起始端，其起楔角a1为26度，展开平整宽度比输出轴的端轴长度和输入轴的座端轴长度之和大2mm，作为分离切割预留长度，通过连体轴楔起楔角a1的首先楔入，将喂入的加热金属棒料分成左、右两段，通过连体轴楔的先楔入，分隔喂入的加热金属棒料在轧制过程中的延长流向；
所述的输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2沿圆周方向上均分为五段：
第一段为连体轴楔的楔入段：在这一段中，包括连体轴楔起楔角a1和展开角b1，将喂入的加热金属棒料初步分成左、右两段；
第二段为输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔的起楔段：在这一段中，包括连体轴楔、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔和连体轴楔之间的输入轴大齿轮轧制孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔与连体轴楔之间的输出轴大齿轮孔型槽；在连体轴楔深轧的同时，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔外延起楔，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔的外延起楔角a2为28度，输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔外延起楔角a3为30度，通过a2、a3的角度不同，克服模具两侧因不对称带来的转速阻力的差异，与此同时初步形成输入轴大齿轮轧制孔型槽和输出轴大齿轮孔型槽；
第三段为输入轴端轴楔和输出轴座端截断楔外延起楔段：在这一段中，包括连体轴楔、输入轴大齿轮轧制孔型槽、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽、输入轴端轴楔外延起楔、输出轴大齿轮孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输出轴小齿轮轧制孔型槽以及输出轴座端截断楔的外延起楔，其输入轴端轴楔外延起楔角a4为28度，输出轴座端截断楔外延起楔角a5为30度，在连体轴楔、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔与输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔深轧的同时，输入轴端轴楔和输出轴座端截断楔外延起楔，且输出轴座端截断楔的外延起楔角a5滞后于输入轴端轴楔的外延起楔角a4；通过a4、a5的角度不同，以及起楔时间的前、后差异，进一步克服模具两侧因不对称带来的转速阻力的差异；
第四段为初步定型段：在这一段中，包括连体轴楔、输入轴大齿轮轧制孔型槽、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔的二次外延起楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽、输入轴端轴楔的二次外延起楔、输出轴大齿轮轧制孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输出轴小齿轮轧制孔型槽和输出轴座端截断楔的二次外延起楔；在连体轴楔、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔进一步深轧的同时，输入轴端轴楔和输出轴座端截断楔二次深轧外延起楔，二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度，并且输入轴端轴楔和输出轴座端截断楔逐步深轧成型；致使各部位的直径和长度已均付合输入轴和输出轴的标准；
第五段为精轧成型段：包括连体轴楔、输入轴大齿轮轧制孔型槽、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽、输入轴端轴楔、输出轴大齿轮轧制孔型槽、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔、输出轴小齿轮轧制孔型槽和输出轴座端截断楔；在连体轴楔、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔精轧的同时，输入轴端轴楔和输出轴座端截断楔二次深轧并精轧，其二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度，通过精轧，使其表面平整、光滑，成为变速箱输入轴和输出轴连体毛坯件。
精轧成型的变速箱输入轴和输出轴连体毛坯件，由于通过连体轴楔轧出的轴连为一体，所以还要切割，将通过连体轴楔轧出的轴按要求长度进行分割，同时，将输出轴座端截断楔轧出的余料切除，即制得如图6所示的变速箱输入轴和如图7所示的变速箱输出轴。
使用本发明时，选用的金属棒料的直径与变速箱输入轴和输出轴中的最大齿轮的直径一致，截取的长度，以其重量等于或略大于所要轧制的变速箱输入轴的重量和输出轴的重量之和。其加工程序为现有技术，故不多述。
本发明的设计原理也适用于其他非对称的轴类件连体轧制。
本发明的有益效果在于：与目前利用楔横轧工艺分别轧制变速箱输入轴和输出轴的模具相比，可有利于节省楔横轧模具费用、节约钢材、提高生产效率、降低生产成本。
附图说明
图1为本发明轧制如图6实施例的模具的展开俯视示意图。
图2为本发明沿图1的A-A断面剖视示意图。
图3为本发明沿图1的B-B断面剖视示意图。
图4为本发明沿图1的C-C断面剖视示意图。
图5为本发明沿图1的D-D断面剖视示意图。
图6为本发明一个实施例轧制的产品毛坯俯视示意图。
图7为本发明一个实施例所要加工的变速箱输入轴俯视示意图。
图8为本发明一个实施例所要加工的变速箱输出轴俯视示意图。
图中：1、轧辊本体；2、连体轴楔；3、输入轴大齿轮轧制孔型槽；4、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔；5、输入轴小齿轮轧制孔型槽；6、输入轴端轴楔；7、输出轴大齿轮轧制孔型槽；8、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔；9、输出轴小齿轮轧制孔型槽；10、输出轴座端截断楔；11、金属棒料。
具体实施方式
参照附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8给出了一个实施例，对本发明作进一步说明。该变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，包括轧辊本体1，其特征在于：所述的轧辊本体1上设有同向排列的变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2，在变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2之间设有连体轴楔2，在连体轴楔2的左侧为变速箱输入轴轧制成型模具L1，由内向外依次为输入轴大齿轮轧制孔型槽3、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输入轴小齿轮轧制孔型槽5和输入轴端轴楔6；在连体轴楔2的右侧为变速箱输出轴轧制成型模具L2，由内向外依次为输出轴大齿轮轧制孔型槽7、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8、输出轴小齿轮轧制孔型槽9和输出轴座端截断楔10；变速箱输入轴和输出轴通过一根加热的金属棒料11在同一套模具上同步一次轧制成型。
作为本发明的改进：所述的轧辊本体设上、下两个，其上、下轧辊本体上的模具相同，起楔角a1对齐，工作时，将加热的金属棒料置于上、下轧辊本体之间，上、下轧辊本体同时、等速、同向转动，上、下轧辊本体表面之间的最近间隔距离与所喂入的加热金属棒料的直径一致，此为公知技术；
所述的连体轴楔2设在该模具的中间，连体轴楔2由输出轴的端轴轧制楔和输入轴的座端轴轧制楔组成，其连体轴楔2的起楔角a1处在该模具的起始端，其起楔角a1为26度，展开平整宽度比输出轴的端轴长度和输入轴的座端轴长度之和大2mm，作为分离切割预留长度，通过连体轴楔2起楔角a1的首先楔入，将喂入的加热金属棒料分成左、右两段，左段对应变速箱输入轴轧制成型模具L1，右段对应变速箱输出轴轧制成型模具L2，通过连体轴楔2的先楔入，分隔喂入的加热金属棒料在轧制过程中的延长流向，使连体轴楔2的左侧加热金属棒料在轧制过程中向左流动，连体轴楔2的右侧加热金属棒料在轧制过程中向右流动；
所述的输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2沿圆周方向上均分为五段：
第一段为连体轴楔2的楔入段：在这一段中，包括连体轴楔2起楔角a1和展开角b1，将喂入的加热金属棒料初步分成左、右两段；
第二段为输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8的起楔段：在这一段中，包括连体轴楔2、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4和连体轴楔2之间的输入轴大齿轮轧制孔型槽3、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8与连体轴楔2之间的输出轴大齿轮孔型槽7；在连体轴楔2深轧的同时，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8外延起楔，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4的外延起楔角a2为28度，输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8外延起楔角a3为30度，通过a2、a3的角度不同，克服模具两侧因不对称带来的转速阻力的差异，与此同时初步形成输入轴大齿轮轧制孔型槽3和输出轴大齿轮孔型槽7；
第三段为输入轴端轴楔6和输出轴座端截断楔10外延起楔段：在这一段中，包括连体轴楔2、输入轴大齿轮轧制孔型槽3、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输入轴小齿轮轧制孔型槽5、输入轴端轴楔6外延起楔、输出轴大齿轮孔型槽7、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8、输出轴小齿轮轧制孔型槽9以及输出轴座端截断楔10的外延起楔，其输入轴端轴楔6外延起楔角a4为28度，输出轴座端截断楔10外延起楔角a5为30度，在连体轴楔2、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4与输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8深轧的同时，输入轴端轴楔6和输出轴座端截断楔10外延起楔，且输出轴座端截断楔10的外延起楔角a5滞后于输入轴端轴楔6的外延起楔角a4；通过a4、a5的角度不同，以及起楔时间的前、后差异，进一步克服模具两侧因不对称带来的转速阻力的差异；
第四段为初步定型段：在这一段中，包括连体轴楔2、输入轴大齿轮轧制孔型槽3、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4的二次外延起楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽5、输入轴端轴楔6的二次外延起楔、输出轴大齿轮轧制孔型槽7、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8、输出轴小齿轮轧制孔型槽9和输出轴座端截断楔10的二次外延起楔；在连体轴楔2、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8进一步深轧的同时，输入轴端轴楔6和输出轴座端截断楔10二次深轧外延起楔，二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度，并且输入轴端轴楔6和输出轴座端截断楔10逐步深轧成型；致使各部位的直径和长度已均付合输入轴和输出轴的标准；
第五段为精轧成型段：包括连体轴楔2、输入轴大齿轮轧制孔型槽3、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输入轴小齿轮轧制孔型槽5、输入轴端轴楔6、输出轴大齿轮轧制孔型槽7、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8、输出轴小齿轮轧制孔型槽9和输出轴座端截断楔10；在连体轴楔2、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔4、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔8精轧的同时，输入轴端轴楔6和输出轴座端截断楔10二次深轧并精轧，其二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度，通过精轧，使其表面平整、光滑，成为变速箱输入轴和输出轴连体毛坯件。
精轧成型的变速箱输入轴和输出轴连体毛坯件，由于通过连体轴楔2轧出的轴连为一体，所以还要切割，将通过连体轴楔2轧出的轴按要求长度进行分割，同时，将输出轴座端截断楔10轧出的余料切除，即制得如图6所示的变速箱输入轴和如图7所示的变速箱输出轴。
使用本发明时，选用的金属棒料的直径与变速箱输入轴和输出轴中的最大齿轮的直径一致，截取的长度，以其重量等于或略大于所要轧制的变速箱输入轴的重量和输出轴的重量之和。其加工程序为现有技术，故不多述。
本发明的设计原理也适用于其他非对称的轴类件连体轧制。
Claims (2)
1.变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，包括轧辊本体（1），其特征在于：所述的轧辊本体（1）上设有同向排列的变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2，在变速箱输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2之间设有连体轴楔（2），在连体轴楔（2）的左侧为变速箱输入轴轧制成型模具L1，由内向外依次为输入轴大齿轮轧制孔型槽（3）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输入轴小齿轮轧制孔型槽（5）和输入轴端轴楔（6）；在连体轴楔（2）的右侧为变速箱输出轴轧制成型模具L2，由内向外依次为输出轴大齿轮轧制孔型槽（7）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）、输出轴小齿轮轧制孔型槽（9）和输出轴座端截断楔（10）；变速箱输入轴和输出轴通过一根加热的金属棒料（11）在同一套模具上同步一次轧制成型；
所述的输入轴轧制成型模具L1和输出轴轧制成型模具L2沿圆周方向上均分为五段：
第一段为连体轴楔（2）的楔入段：在这一段中，包括起楔角a1和展开角b1；
第二段为输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）的起楔段：在这一段中，包括连体轴楔（2）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）和连体轴楔（2）之间的输入轴大齿轮轧制孔型槽（3）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）与连体轴楔（2）之间的输出轴大齿轮孔型槽（7）；在连体轴楔（2）深轧的同时，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）和输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）外延起楔，输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）的外延起楔角a2为28度，输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）外延起楔角a3为30度；
第三段为输入轴端轴楔（6）和输出轴座端截断楔（10）外延起楔段：在这一段中，包括连体轴楔（2）、输入轴大齿轮轧制孔型槽（3）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输入轴小齿轮轧制孔型槽（5）、输入轴端轴楔（6）外延起楔、输出轴大齿轮孔型槽（7）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）、输出轴小齿轮轧制孔型槽（9）以及输出轴座端截断楔（10）的外延起楔，其输入轴端轴楔（6）外延起楔角a4为28度，输出轴座端截断楔（10）外延起楔角a5为30度，在连体轴楔（2）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）与输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）深轧的同时，输入轴端轴楔（6）和输出轴座端截断楔（10）外延起楔，且输出轴座端截断楔（10）的外延起楔角a5滞后于输入轴端轴楔（6）的外延起楔角a4；
第四段为初步定型段：在这一段中，包括连体轴楔（2）、输入轴大齿轮轧制孔型槽（3）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）的二次外延起楔、输入轴小齿轮轧制孔型槽（5）、输入轴端轴楔（6）的二次外延起楔、输出轴大齿轮轧制孔型槽（7）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）、输出轴小齿轮轧制孔型槽（9）和输出轴座端截断楔（10）的二次外延起楔；在连体轴楔（2）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）进一步深轧的同时，输入轴端轴楔（6）和输出轴座端截断楔（10）二次深轧外延起楔，二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度，并且输入轴端轴楔（6）和输出轴座端截断楔（10）逐步深轧成型；
第五段为精成型段：包括连体轴楔（2）、输入轴大齿轮轧制孔型槽（3）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输入轴小齿轮轧制孔型槽（5）、输入轴端轴楔（6）、输出轴大齿轮轧制孔型槽（7）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）、输出轴小齿轮轧制孔型槽（9）和输出轴座端截断楔（10）；在连体轴楔（2）、输入轴大齿轮与输入轴小齿轮之间的轴楔（4）、输出轴大齿轮与输出轴小齿轮之间的轴楔（8）精轧的同时，输入轴端轴楔（6）和输出轴座端截断楔（10）二次深轧并精轧，二次深轧外延起楔角a6、a7分别为26、28度。
2. 根据权利要求1所述的变速箱输入轴和输出轴楔横轧同步轧制模具，其特征在于：所述的连体轴楔（2）设在该模具的中间，连体轴楔（2）由输出轴的端轴轧制楔和输入轴的座端轴轧制楔组成，连体轴楔（2）起楔角a1处在该模具的起始端，其连体轴楔（2）起楔角a1为26度，展开平整宽度比输出轴的端轴长度和输入轴的座端轴长度之和大2mm。
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