CN103447388A - 离合器花键毂齿形冲压模具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于模具技术领域，具体涉及一种离合器花键毂齿形冲压模具。所述离合器花键毂齿形冲压模具包括设置心轴凸模的上模和设置滚压轮凹模的下模，所述上模和下模之间以导柱导套结构滑动连接，所述滚压轮凹模开有型腔，所述型腔内设置下心轴，心轴凸模和下心轴将制件毛坯夹紧，心轴凸模按冲压方向进入滚压轮凹模时，制件毛坯受到滚压轮凹模滚压形成齿形。本发明提供的技术方案使用模具内多轮组滚压技术，使得齿形加工得以在冲压设备上完成滚压加工，既利用了冲压同时加工所有齿形的高生产效率的优点，克服了以前用专机一次滚压一个或二个齿形的低效率，又解决了齿形冲压模具成形的低精度问题。

Description

离合器花键毂齿形冲压模具
技术领域
本发明属于模具技术领域，具体涉及一种离合器花键毂齿形冲压模具。
背景技术
自动变速箱是汽车上的关键部件，而变速箱离合器中的花键毂是变速箱上的关键零件。这类花键毂由于产品形状特殊尺寸精度要求高，一直是自动变速箱制造里的难点之一。
一般汽车自动变速箱离合器花键毂形状如圆柱带底面，圆柱面上有齿形。
普通模具冲压加工方法虽然可以同时冲压完成所有齿形，加工简单成本低廉。美国专利文件US5447048中公开了一种齿形冲压模具和方法，将工件放在一个带齿形的凸模上，由装在斜楔上的带齿形的的凹模向中心运动。但在冲压过程中材料受力后流动造成各处变薄率不同，工件厚度不均会造成齿顶圆度不符合尺寸要求，还极易产生破裂。采用齿形凸模冲压制的齿形特别是齿顶和齿根圆角无法满足大多数产品尺寸要求，因而这种方法只能应用在极少数齿形尺寸要求很低的花键毂齿形加工上。
当前汽车自动变速箱离合器花键毂齿形的通用成形方法是在专用滚压机上滚压成形。比如US5515955，US6959576中公开的滚压加工方法，将毛坯件放在专用设备的可旋转并带齿形的主轴上，由两侧的滚压轮逐个滚压单个齿形，然后主轴旋转做周向分度，在滚压下一个齿。可见该方法是单齿逐个加工，所有各齿形需顺序依次加工，因此单件加工时间长，效率低。并且该方法必须采用滚压专机加工，加工设备昂贵，加工成本高。由于专用滚压设备价格昂贵，并只能单齿成形加工，使得此类花键毂产品加工成本很高，生产效率很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前齿形冲压模具无法加工出高精度，尺寸合格的离合器花键毂齿形，为了克服以上不足，提供了一种离合器花键毂齿形冲压模具。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述离合器花键毂齿形冲压模具包括设置心轴凸模的上模和设置滚压轮凹模的下模，所述上模和下模之间以导柱导套结构滑动连接，所述滚压轮凹模开有型腔，所述型腔内设置下心轴，心轴凸模和下心轴将制件毛坯夹紧，心轴凸模按冲压方向进入滚压轮凹模时，制件毛坯受到滚压轮凹模滚压形成齿形。
优选地是，所述心轴凸模为外圆周带有外花键的圆柱形，所述外花键与离合器花键毂的内花键形状相对应，所述制件毛坯套设在心轴凸模上。
优选地是，所述下心轴包括与制件毛坯贴合的下模压料板和设置在下模压料板下的弹性组件。所述下心轴用于成形时定位并夹紧制件毛坯以及成形结束时弹性组件将制件顶出型腔。
优选地是，所述滚压轮凹模包括若干滚压轮组，所述滚压轮组包括至少一个滚压轮，所述滚压轮组与制件齿数相同，按相应制件齿形位置圆周排列。
优选地是，所述全部滚压轮组中的滚压轮按冲压方向交错或直线排列。根据工件齿形尺寸及精度要求不同，工件最终齿形可为一次或多次滚压而成，滚压轮组中每个滚压轮尺寸不同，形状不同，周向安装位置不同，中间加工过程齿形不同，多组滚压轮组安装在模具内在一个冲压冲次里完成制品坯体周向所有齿形的多次滚压成形。
优选地是，所述滚压轮凹模还包括滚压轮承载件，所述滚压轮被定位在滚压轮承载件里，所述滚压轮承载件包括外圈、设置在外圈内侧的轨道和位于滚压轮凹模内加工面位置的外圈缺口，冲压时，滚压轮在轨道内滚动，外圈缺口处的滚压轮滚压在制品坯体上形成齿形。
优选地是，所述外圈缺口为1/5～1/2圆弧。
优选地是，所述轨道与滚压轮通过滚珠、滚针或滚柱滚动连接所述轨道与滚压轮之间滑动连接。
优选地是，所述滚压轮凹模还包括套设在滚压轮承载件外部的固定座、夹持固定座的固定座定位板和套设在固定座外部的间隙调整套。所述固定座用于支撑和固定滚压轮承载件，所述固定座定位板用于周向定位滚压轮，所述间隙调整套用于径向定位滚压轮。
本发明提供的技术方案使用模具内多轮组滚压技术，使得齿形加工得以在冲压设备上完成滚压加工，既利用了冲压同时加工所有齿形的高生产效率的优点，克服了以前用专机一次滚压一个或二个齿形的低效率，又解决了齿形冲压模具成形的低精度问题。
附图说明
图1是实施例1中所述离合器花键毂齿形冲压模具的结构示意图；
图2是实施例1中所述滚压轮承载件的剖面图；
图3是实施例2中所述滚压轮组的结构示意图。
图中所示：
1-心轴凸模，2-滚压轮凹模，3-制件毛坯，4-下心轴；
21-型腔，22-滚压轮，23-滚压轮承载件，24-固定座，25-固定座定位板，26-间隙调整套；
221-上滚压轮，222-下滚压轮；
231-外圈，232-轨道，233-外圈缺口；
41-下模压料板，42-弹性组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
实施例1
如图1所示，本发明所述离合器花键毂齿形冲压模具包括设置心轴凸模1的上模和设置滚压轮凹模2的下模，所述上模和下模之间以导柱导套结构滑动连接。
所述心轴凸模1为外圆周带有外花键（图中未示）的圆柱形，所述外花键与离合器花键毂的内花键形状相对应，所述制件毛坯3套设在心轴凸模1上。
所述滚压轮凹模2开有型腔21，所述型腔21内设置下心轴4，心轴凸模1和下心轴4将制件毛坯3夹紧，心轴凸模1按冲压方向进入滚压轮凹模2时，制件毛坯3受到滚压轮凹模2滚压形成齿形。
所述下心轴4包括与制件毛坯3贴合的下模压料板41和设置在下模压料板41下的弹性组件42。
所述滚压轮凹模2包括若干滚压轮组，所述滚压轮组与制件齿数相同，按相应制件齿形位置圆周排列。
所述滚压轮组包括1个滚压轮22，所述滚压轮22按冲压方向直线排列，所述滚压轮22外设置滚压轮承载件23。
如图2所示，所述滚压轮承载件23包括外圈231、设置在外圈231内侧的轨道232和位于滚压轮凹模2内加工面位置的外圈缺口233。
所述轨道232和滚压轮22相配合并滑动连接。
所述外圈缺口233为1/4圆弧。
所述滚压轮凹模2还包括套设在滚压轮承载件23外部的固定座24、夹持固定座24的固定座定位板25和套设在固定座24外部的间隙调整套26。
所述离合器花键毂齿形冲压模具的工作过程：
外设滚压轮承载件23的滚压轮通过固定座24按照相应制件齿形位置圆周排列，套设间隙调整套26固定径向位置，然后固定座定位板25上下夹持固定座24进行周向位置固定。调试好模具后，将制件毛坯3套在心轴凸模1下端，心轴凸模1按冲压方向进入滚压轮凹模2，下模压料板41在弹性组件42的形变作用下从下向上与心轴凸模1一起夹紧制件毛坯3，继续向下，制件毛坯3受到滚压轮凹模2上与制件齿数相同的滚压轮组的滚压形成相应数量的齿形，卸去心轴凸模1向下的力，制件在弹性组件42的回复力作用下将其顶出型腔21。
需要指出的是，所述轨道232与滚压轮22之间也可以通过设置的滚珠、滚针或滚轮滚动连接。
实施例2
与实施例1的区别在于：
如图3所示，所述滚压轮组包括上滚压轮221和下滚压轮222，所述上滚压轮221和下滚压轮222按冲压方向直线排列，制件毛坯3经上滚压轮221和下滚压轮222滚压形成最终的齿形。上滚压轮221比下滚压轮222的尺寸小，通过初步成型和二次成型两次完成最终的高精度齿形。
所述轨道232与滚压轮22之间设置滚针。
需要指出的是，固定座24可以如图3所示分为上下三部分组成，也可以是上下滚压轮的固定座24是相对独立的，也就是中间部分非一体成型。
需要指出的是，间隙调整套26可以如图3所示上下一体成型，也可以对应上下滚压轮的间隙调整套26相对独立，非一体成型。
实施例3
与实施例2的区别在于：
所述滚压轮组包括凸齿滚压轮和凹齿滚压轮，所述凸齿滚压轮和凹齿滚压轮按冲压方向交错排列，比如说上层设置凸齿滚压轮，下层设置凹齿滚压轮并且上下错开设置，所述凸齿滚压轮主要成型齿形齿顶部分，所述凹齿滚压轮主要成型齿形齿根部分。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种离合器花键毂齿形冲压模具，包括设置心轴凸模的上模和设置滚压轮凹模的下模，所述上模和下模之间以导柱导套结构滑动连接，其特征在于，所述滚压轮凹模开有型腔，所述型腔内设置下心轴，心轴凸模和下心轴将制件毛坯夹紧，心轴凸模按冲压方向进入滚压轮凹模时，制件毛坯受到滚压轮凹模滚压形成齿形。
2.根据权利要求1所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述心轴凸模为外圆周带有外花键的圆柱形，所述外花键与离合器花键毂的内花键形状相对应，所述制件毛坯套设在心轴凸模上。
3.根据权利要求1所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述下心轴包括与制件毛坯贴合的下模压料板和设置在下模压料板下的弹性组件。
4.根据权利要求1所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述滚压轮凹模包括若干滚压轮组，所述滚压轮组包括至少一个滚压轮，所述滚压轮组与制件齿数相同，按相应制件齿形位置圆周排列。
5.根据权利要求4所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述全部滚压轮组中的滚压轮按冲压方向交错或直线排列。
6.根据权利要求4所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述滚压轮凹模还包括滚压轮承载件，所述滚压轮被定位在滚压轮承载件里，所述滚压轮承载件包括外圈、设置在外圈内侧的轨道和位于滚压轮凹模内加工面位置的外圈缺口，冲压时，滚压轮在轨道内滚动，外圈缺口处的滚压轮滚压在制品坯体上形成齿形。
7.根据权利要求6所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述外圈缺口为1/5～1/2圆弧。
8.根据权利要求6所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述轨道与滚压轮通过滚珠、滚针或滚柱滚动连接所述轨道与滚压轮之间滑动连接。
9.根据权利要求6所述一种离合器花键毂齿形冲压模具，其特征在于，所述滚压轮凹模还包括套设在滚压轮承载件外部的固定座、夹持固定座的固定座定位板和套设在固定座外部的间隙调整套。
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