CN102672039A - 一种制造不对称t型旋压皮带轮的旋压工装 - Google Patents

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刘军
孙芽
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Abstract

一种制造不对称T型旋压皮带轮的旋压工装。其旋压设备上装有上芯模、下芯模；T型增厚旋轮、平旋轮、预成型齿旋轮、终成型齿旋轮分别装在各自的旋轮轴上；各旋轮与上下芯模对应设置；T型增厚旋轮的工作面有凹槽,所述凹槽与上芯模、下芯模夹紧的板料对应，本发明通过凹槽的圆弧和材料的接触面积调节材料按比例向两边均匀流动，凹槽同时也限制材料流动速度，增加堆旋过程中对材料的挤压，使其致密，降低其开裂、分层的可能，增加了成型的稳定性；平旋轮主要将已“分配”好的材料继续推进，通过进给使T型两边的内壁直至和上、下芯模充分贴合。本发明加工过程稳定，旋压效果好，成型过程中不易出现材料折叠、分层、破裂情况。

Description

一种制造不对称T型旋压皮带轮的旋压工装
技术领域
本发明属于板制旋压皮带轮加工技术领域，涉及一种不对称T型结构的旋压成型装置。
背景技术
目前，在汽车发动机中T型旋压皮带轮使用越来越多，因为T式结构相对于其它方式：材料消耗少、工序少、模具简单、效率高。T型结构不但紧凑，而且因为没有应力集中点，相对强度更好，在实际应用范围不但扩大。
随着汽车行业环保、节能要求的不断深化，发动机明显趋向轻量化、小型化。在有限的发动机布局空间内布置几百种零部件，同时功能不断增加，带来很多零部件必须异型化。不对称T型结构的皮带轮就是在满足其传动系功能的同时，满足发动机轻量化、小型化要求而产生的一种形式。但不对称的T型结构相对传统结构和对称T型结构，加工难度更大，对工艺要求更高。
T型结构的旋压皮带轮成型难度主要是，如何将板材预先增厚为T型，并保证过程中不出现折叠、微裂纹、甚至是破裂。对于不对称结构的T型结构，成型时相对于板材中心，两边材料本身就不一样多，要更好的控制材料流动的。如果材料不是按分配比例均匀流动，材料要求少的一边会因材料堆积过多而出现折叠，而材料要求多的一边因材料缺失出现断层、甚至破裂。 不对称比例越高，成型难度越大。
发明内容
为了保证不对称T型轮旋压成型时，有效控制材料流动方向和流动量，本发明提供了一种稳定的制造不对称T型旋压皮带轮的旋压工装。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：旋压设备上装有上芯模、下芯模；T型增厚旋轮、平旋轮、预成型齿旋轮、终成型齿旋轮分别装在各自的旋轮轴上；各旋轮与上下芯模对应设置；T型增厚旋轮的工作面有凹槽,所述凹槽与上芯模、下芯模夹紧的板料对应。
所说T型增厚旋轮上的凹槽中心线位于T型增厚旋轮中心线偏上的位置。
所说所述凹槽中心线与上芯模、下芯模夹紧的板料中心线对应。
所说平旋轮的工作面为轮体外圆周有台阶的平面结构。
所说预成型齿旋轮的工作面的结构为相对产品要求槽型尺寸角度大、槽型浅的槽型结构。
所说终成型齿旋轮的工作面的结构为槽形，该槽形为相对产品要求基本一致的结构。
本发明上、下芯模主要作用是固定板料并按所加工产品结构外型设置型腔。T型增厚旋轮的形状是在平成型轮上加凹槽的结构，它可以精确控制材料上、下流动的比例，通过凹槽的圆弧和材料的接触面积调节材料按比例向两边均匀流动；凹槽同时也限制材料流动速度，增加堆旋过程中对材料的挤压，使其致密，降低其开裂、分层的可能，增加了成型的稳定性；所说平旋轮是平面并在圆周边有预成型的台阶（挡边），平旋轮主要将已“分配”好的材料继续推进，通过进给使T型两边的内壁直至和上、下芯模充分贴合；所说预成型齿旋轮相对最终槽型尺寸角度大、槽型浅，是起过渡作用的预成型，主要是减小一次成型的变形量；所说终成型齿旋轮槽形与产品最终要求基本一致，它主要起到精整作用，让产品槽型达成最终的要求。
本发明加工过程稳定，旋压效果好，成型过程中不易出现材料折叠、分层、破裂情况。
附图说明
下面结合附图和实施例，对本发明进一步说明。
图1为本发明应用的产品结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的T型增厚旋轮加工后的产品的结构示意图。
图4为本发明平旋轮加工后的产品结构示意图。
图5为本发明预成型齿加工后的产品结构示意图。
图中，1、不对称T型轮槽形状，2、上芯模，3、下芯模，4、板料（加工毛坯），5、T型增厚旋轮，6、平旋轮，7、预成型齿旋轮，8、终成型齿旋轮，9、旋轮轴，10、T型轮旋压后的产品形状，11、凹槽，12、平旋轮旋压后的产品形状，13、预成形齿旋轮旋压后的产品形状，14、终成型齿旋轮旋压后的产品形状。
具体实施方式
图1中为T型轮槽1（T型结构的旋压皮带轮）。T型轮槽1相对板料中心上、下呈不对称，不对称比例越高，对材料流动的控制要求越高，生产制造的难度越大。
图2中，旋压设备中心轴上装有上芯模2、下芯模3，用于夹紧板料4（加工毛坯）并构成产品的型腔；T型增厚旋轮5、平旋轮6、预成型齿旋轮7、终成型齿旋轮8，分别装在旋压设备中心轴四周，成对称分布的4个旋轮轴9上(旋轮轴分布于上芯模2、下芯模3的四周，T型增厚旋轮装在第一旋轮轴上；平旋轮装在第二旋轮轴上；预成型齿与终成型齿分别装在第三、四旋轮轴上)，使用时可由电脑编程控制四个旋轮轴上的旋轮的进给顺序、进给量，进给速度等，依次带动进给成型，完成后退出。14为终成型齿旋轮旋压后的产品形状。 
图3中， T型增厚旋轮5采用平成型轮上加凹槽结构，T型增厚旋轮5上的凹槽11中心线位于T型增厚旋轮中心线偏上的位置。凹槽11的形状、尺寸是T型增厚过程的关键，通过它的进给将板料4成型为形状10；凹槽11决定了材料的分配、增厚效果，并保证材料在流动过程中均匀性，以避免出现折叠、开裂、分层等不良情况。凹槽11的形状和尺寸根据T型不对称比例，上、下分配的量进行计算而确定。
图4中，平旋轮6通过进给将产品的板料4由图３中的形状10成型为形状12，此时T型轮槽的内壁已基本贴死上芯模、下芯模。被称为平旋轮的旋轮，其工作面为圆弧光面，圆弧上下缘边有挡边，通过进给使T型两边的内壁和分别和上、下芯模贴模图5中，预成型齿旋轮7通过进给将产品的板料4由图４中形状12成型为形状13，形状13已基本接近产品最终形状，只是槽型角度、圆弧角稍大，槽型深度稍浅；预成型齿工序是过渡成型，为了减少轮槽一次成型的变形量，延长工装寿命，增加成型的稳定性。
最后，终成型齿旋轮8通过进给将产品由形状13成型为形状14，形状14是产品最终的要求（可参见图２）；这一工步材料的变形量已经不大了，通过精整槽型达成最终尺寸。

Claims (6)

1.一种制造不对称T型旋压皮带轮的旋压工装，其特征在于：旋压设备上装有上芯模（2）、下芯模（3）；T型增厚旋轮（5）、平旋轮（6）、预成型齿旋轮（7）、终成型齿旋轮（8）分别装在各自的旋轮轴上；各旋轮与上下芯模对应设置；T型增厚旋轮（5）的工作面有凹槽（11）,所述凹槽（11）与上芯模、下芯模夹紧的板料对应。
2.根据权利要求1所述的制造不对称T型旋压皮带轮旋压工装，其特征在于：所说T型增厚旋轮（5）上的凹槽（11）中心线位于T型增厚旋轮中心线偏上的位置。
3.根据权利要求1所述的制造不对称T型旋压皮带轮旋压工装，其特征在于：所说所述凹槽（11）中心线与上芯模（2）、下芯模（3）夹紧的板料中心线对应。
4.根据权利要求1所述的制造不对称T型旋压皮带轮旋压工装，其特征在于：所说平旋轮（6）的工作面为轮体外圆周有台阶的平面结构。
5.根据权利要求1所述的制造不对称T型旋压皮带轮旋压工装，其特征在于：所说预成型齿旋轮（7）的工作面的结构为相对产品要求槽型尺寸角度大、槽型浅的槽型结构。
6.根据权利要求1所述的制造不对称T型旋压皮带轮旋压工装，其特征在于：所说终成型齿旋轮（８）的工作面的结构为槽形,该槽形为相对产品要求基本一致的结构。
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