CN1043017C

CN1043017C - 一种锥形孔的加工方法

Info

Publication number: CN1043017C
Application number: CN94108018A
Authority: CN
Inventors: 谷口大
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1999-04-21
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2791738B2; CN1103015A; JPH0739985A

Abstract

具有锥形孔7的轴套5的加工方法包括：由柱形坯料9冷锻成第一工件10，其主体11为大致截锥形，主体11小直径端提供一同心圆形下压凹部12；一柱状预孔22形成在第一工件10小直径端；一个第二孔23及截锥孔24以开放形式连接着预孔22制成；孔23用剪切法制得，孔24用冲头以冲压法连续制得；相应于轴套5的产品30从第二工件20冷锻制得，冷锻中，一个与锥形孔7直径相同的冲头从其最大直径侧压入截锥孔24。

Description

一种锥形孔的加工方法

本发明涉及一种锥形孔的加工方法，特别是涉及锥形孔的冷锻加工方法，这种方法有效地应用在例如轴套的加工中，所述轴套可用于连接磁电机转子到机动车发动机上或汽车的发动机上。

一般说来，连到汽车发动机上的磁电机转子中，其轴套装到转子座架上，轴套由一锥形连接器连到发动机曲轴，从而使转子连到发动机上。

过去，磁电机转子轴套中，一个用于锥形连接到曲轴的锥形孔沿轴套全长加工，在其加工中，该锥形孔很长，故而要通过冷锻先作成一个带台阶的直孔，作为预孔，然后再加工成所要的锥形孔。

然而在过去，在轴套中加工锥形孔的切削费用非常高，故而生产率很低。

因此，人们开始考虑完全用冷锻方法加工轴套的锥形孔。

在一个日本公开的申请No.44-10675中，描叙了以冷锻法在磁电机轴套中加工锥形孔的方法。

然而，本申请明确指出，由于该锥形孔穿过轴套，非常长，故而现有技术存在如下问题：

(1)当用于加工锥形孔的冲头压入直的予孔时，由于直予孔和锥形孔的直径差过大，加工中会在锥形孔的中部出现累积现象。

(2)由于锥形孔太长，作用在冲头上的负载及偏心负载加大，冲头损坏。

本发明的目的是提供一种锥形孔的加工方法，可防止在冷锻加工锥形孔过程中出现累积现象并损坏冲头。

为达到上述目的，本发明提供了一种由塑性材料构成的工件上加工锥形孔的方法，包括如下步骤：

(a)通过剪切加工，在工件上形成一个直孔，并且通过冲压加工以连续方式形成一个截锥孔，与该直孔相连接，

该直孔的直径小于该锥形孔的最小直径；

所述截锥孔的最小直径大约等于该直孔的内径，并且其最大直径大约等于该锥形孔的最大直径；

(b)通过收一冲头压入所述截锥孔，压力加工出一锥形孔，该冲头的外形与该锥形孔的内部形状相同，冲头从该截锥孔最大直径一侧向该直孔方向压入。

根据上述的加工方法，当用冲头进行塑性(压力)加工时，截锥孔通过冲压制成，所以引起累积现象的多余材料被去掉，这样就防止了累积现象及对冲头的损坏，而且，冲头锥度和截锥孔锥面的锥度相互一致，故累积现象及对冲头的损坏被进一步防止。

因此，根据本发明，锥形孔可通过压力加工形成到工件上而不引起累积现象及损坏冲头。

附图中，

图1(a)-图1(d)为本发明实施例的工艺流程图，示出磁电机转子轴套上锥形通孔的加工方法；

图2为应用这种轴套的磁电机转子局部剖视图。

在这一实施例中，本发明锥形孔的加工方法被应用于磁电机转子轴套的加工工艺中，如图2所示，一个磁电机的转子1提供有一铁之类磁性材料制成的整体座架2，该座架2被制成碗罩形。在座架2的底壁3中同心地提供有一开放式轴孔4，并且一轴套5被同心地放置、固定到轴孔4中。

由铁一类磁性材料构成的轴套5通过下述冷锻方法制成基本圆柱形状，轴套5部分外圆周提供有一径向外凸的法兰6，该法兰6被连接到座架2的底壁3，沿轴套5的中心线上，一个锥形孔7从法兰6一侧端部向另一端部锥变，从而使孔径沿轴套5全长逐步变小。

基于上述结构加工轴套5时，首先，通过冷锻法，由一柱形坯料9，见图1(a)，制成一中间锻料10，如图1(b)示(下文称为“第一加工件”)，第一加工件10有一主体11，为大致截锥形状，一个予凹部12以下压方式设置在主体11截锥侧较小直径表面端部，同轴地形成一圆柱状，该第一加工件10的体积等于柱形坯料9的体积。

接着，示于图1(c)的一个第二锻料20(下文称为“第二加工件”)通过冷锻由第一加工件制成，该第二加工件20提供有一主体21，其有一大致为截锥的形状，一个予孔22提供在主体21截锥小直径侧的端面，该予孔22与第一加工件10的予凹部12基本相同。

在第二加工件20的中心线上，一个第二直孔23以开放方式提供在主体21上，并邻接予孔22，一个截锥孔24以开放方式提供在主体21上，并邻接第二孔23，第二孔23用冲头25通过剪切加工形成，其中冲头25外径以点划线标出，并等于第二孔23的内径，截锥孔24以连续方式通过使用冲头25冲压加工制得，即第二孔23及截锥孔24也顺序连续形成，截锥孔24的形成系依据如下等式(1)和(2)；

h=1.5×D₁………………………(1)

D_2max=2×E×h+D₁…………… (2)上述等式中，D₁为第二孔23的内径；D₂为截锥孔24的最大直径；h是截锥孔24的高度；E为冲头25及一未示出的模具之间最大的间隙率，在低碳钢情况下E值为0.21,(21％)高碳钢情况下E值为0.25(25％)，如果D₂的值大于上述值，一个第二断面将出现在截锥孔24中，并且将不会形成直锥形，换言之，如果D₂值小于上述值截锥孔24的形状是能控制的。

基本地，第二加工件20的主体21的体积等于第一加工件10的主体的体积去掉第二孔23和截锥孔24的容积，因而，第二加工件20的体积相对第一加工件10得到了足够的减少。

接下来，第三加工件30(下文称为“产品”)，示于图1(d)，通过冷锻由第二加工件20制成；产品30即相应于轴套5，产品30提供有一主体31，主体大致呈截锥形；故主体31外形较大部分与第二工件20外形较大部分是相同的。

一个法兰32以外凸方式提供在主体31外表面，接近其端面，且具有最大直径并外向延伸，一个凹槽33形成在主体31外表面接近法兰32处，法兰32的部分体积与第二加工件20的主体21的部分基体相重合。

主体31的中心线上，一个圆形锥孔34沿全长锥变，从最大直径端到最小直径端逐渐变细，在该锥形孔34中，其最小直径约等于第二加工件20的予孔22的内径；其最大直径约等于截锥孔24的最大直径D₂。

一个冲头(未示出)具有一外表面，与锥形孔34的内表面相同，该冲头从截锥孔24一侧压入、第二加工件20，从而冷锻锥孔34，在冷锻中，法兰32的部分体积是由锥形孔34容积及予孔22，第二孔23和截锥孔24的总容积之差所形成。

冷锻中，当冲头从其最大直径侧压入截锥孔24时，冲头的累积现象和损坏不会出现在锥形孔34内侧，其原因认为是：当通过剪切加工方法加工截锥孔24时，导致累积现象的多余物料被去掉，而且，冲头及截锥孔24的锥度相互适配，故而很少出现冲头的累积现象及破坏。

如上所述，根据本实施例，由于其全长上设有锥形孔34的轴套5可以通过冷锻制成，轴套5的生产率可得到改进。

本发明不限于这一实施例，在不偏离本发明的精神实质情况下，可作出一些进一步的改进。

例如，在上面实施例中，磁电机转子1的轴套5的生产加工被说明，但本发明不仅限于上述情形，本发明可应用到以冷锻方法对塑性材料中锥形孔的一段加工方法。

如上所述，根据本发明，锥形孔可通过冷锻制成在由塑性材料构成的产品中，并且，在冷锻中，可防止锥形孔内部出现累积现象以及对冲头的损坏。

Claims

1．在一由塑性材料构成的工件上加工锥形孔的一种方法，包括如下步骤：

(a)通过剪切加工，在工件上形成一个直孔，并且通过冲压加工以连续方式形成一个截锥孔，与该直孔相连接，该直孔的直径小于该锥形孔的最小的直径；

所述截锥孔的最小内径大约等于该直孔的内径并且其最大直径约等于该锥形孔的最大直径；

(b)通过将一冲头压入所述截锥孔压力加工出一锥形孔，该冲头的外形与该锥形孔的内部形状相同，冲头从该截锥孔最大直径一侧向该直孔方向压入。

2．根据权利要求1的锥形孔加工方法，其特征在于，在步骤(a)之前还包括如下步骤：

通过冷锻，将柱形坯料的工件加工成截锥形状。

3．根据权利要求1的锥形孔加工方法，其特征在于，

所述截锥孔的高度(h)及最大直径(D_2max)由如下等式得到：

(1)h=1.5D₁

(2)D_2max=2×E×h+D₁其中D₁：所述直孔的直径

E：冲头与一模具之间最大间隙率。

4．根据权利要求1的锥形孔加工方法，其特下在于，

在形成所述直孔前，在工件上形成一个预凹部；并且，

所述冲压经所述预凹部及直孔完成，以形成所述的截锥孔。

5．根据权利要求4的锥孔加工方法，其特征在于，所述直孔的内径形成得小于所述预凹部的内径。