CN104368741A - 驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模 - Google Patents

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陶立平
王亚超
王晓飞
申加圣
刘志群
卫飞
张贵华
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Jiangsu Pacific Precision Forging Co Ltd
Jiangsu Pacific Ocean Gear Transmission Co Ltd
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Jiangsu Pacific Ocean Gear Transmission Co Ltd
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    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
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Abstract

本发明公开了一种驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，它由下模和上模组成。所述下模的工作台上安装下模垫板，齿芯模插在下模垫板的孔中，齿芯模外套装齿模和镶套，下模垫板位于镶套之下，在两者相对端面之间用均布的弹簧组成下模浮动支承结构。所述上模的模座底端面通过上模垫板定位安装模头，模座居中的轴向内孔中安装气弹簧。所述模头和上模垫板内的同轴通孔配装上顶杆，上顶杆由气弹簧推动构成上模背压成形结构。本发明通过在冷挤压模中有机添加下模浮动支承结构和上模背压成形结构，实现在闭式模腔中作驻车锁片齿轮的成形加工，确保这种近矩形齿形的驻车锁片齿轮一次冷挤压成形，并有效降低成形压力和模具内应力。由于减少冷精工序，大大提高生产工效，本发明特别适合大批量生产。

Description

驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模
技术领域
本发明涉及一种金属锻造模结构设计，具体地讲，本发明涉及一种驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模。
背景技术
汽车驻车机构中的驻车锁片齿轮属于直齿圆柱齿轮一类，本行业通常采用温、热锻加精整成形工艺实现批量生产。驻车锁片齿轮的齿形为近矩形，其结构特征是齿部相对较长，再加上齿面质量要求相对较高，故配套的锻模拔模斜度不能过大。由于这些条件的限制，使得配套的锻模结构设计难度加大。目前，本行业实际生产中普遍使用常规结构的热锻模，能够达到预期质量。但是，生产过程中易发生锻模早期塑性变形、齿部拉毛和锻件齿部充填不足等问题，这些显而易见的缺陷直接影响后续冷精整工序的加工质量。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，该模采用了浮动和分流锻造成形结构，显著降低模具的内应力，从而实现一次锻造成形，锻件齿部无需作冷精整就能达到设计要求。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，它由处在同一轴线上的下模和上模组成。所述下模包括弹簧、齿芯模、下顶杆、镶套、齿模、下模垫板和工作台。所述上模包括模头、上顶杆、气弹簧、模座和上模垫板。其改进之处在于：所述下模的工作台上端面中部安装下模垫板，竖置的齿芯模插在下模垫板朝上的孔中，齿芯模外套同轴配合的齿模和镶套，下模垫板位于镶套之下，在两者相对端面之间用均布的弹簧组成下模浮动支承结构。所述下顶杆安装在齿芯模内腔中，从齿芯模底部露出的杆端贯穿下模垫板和工作台。所述上模的模座为板块，居上的模座底端面通过上模垫板定位安装模头，模座居中的轴向内孔中安装气弹簧。所述上顶杆为细长杆，模头和上模垫板内置的同轴通孔配装上顶杆，上顶杆顶端接触气弹簧底端，模压成形时气弹簧推动上顶杆位移构成上模背压成形结构。
上述结构中的弹簧为压力弹簧。气弹簧为氮气弹簧。所述齿模为内齿模结构，齿芯模为外齿模结构，齿模和齿芯模的工作带齿部参数相同。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、上下模中设有浮动结构，合模时显著降低模具内应力，有效提高模具使用寿命；
2、在闭式模腔中由氮气弹簧提供动力驱动上顶杆，上顶杆产生的背压增加金属流动，有利于齿部充填；
3、冷挤压阶段，在弹簧的作用下确保上下模不开模，闭式模腔有利于提高锻件成形质量。
附图说明
图1是本发明结构剖面示意图。
图2是实施例锻件平面结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
图1所示的驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，它由处在同一轴线上的下模和上模组成。所述下模以工作台1.7为基础安装弹簧1.1、齿芯模1.2、下顶杆1.3、镶套1.4、齿模1.5和下模垫板。所述上模位于下模之上，上模随配套的压力机上下滑动。上模包括模头2.1、上顶杆2.2、气弹簧2.3、模座2.4和上模垫板2.5。所述下模的工作台1.7处于静止状，在工作台1.7上端面中部安装下模垫板1.6，竖置的齿芯模1.2插在下模垫板1.6朝上的孔中，齿芯模1.2上段外套同轴配合的齿模1.5和镶套1.4。齿芯模1.2为外齿模结构，齿模1.5为内齿模结构，齿模1.5和齿芯模1.2工作带齿部参数相同，两者间隙配合。本实施例中的齿模1.5和齿芯模1.2齿部形状如图2所示，该齿形为近矩形，两个齿面夹角α和β不等。所述下模垫板1.6位于镶套1.4之下，在两者相对端面之间均布弹簧1.1，本实施例中弹簧1.1为压力弹簧，介于两者之间的弹簧1.1组成下模浮动支承结构。所述下顶杆1.3安装在齿芯模1.2内腔中，从齿芯模1.2底部露出的杆端贯穿下模垫板1.6和工作台1.7。所述上模的模座2.4为板块，居上的模座2.4底端面通过上模垫板2.5定位安装模头2.1。冷挤压成形时，模头2.1随模座2.4下行施压，模头2.1与下模的齿模1.5上端面配合形成闭式模腔。为了提供上模成形背压，本发明在模座2.4居中的轴向内孔中安装气弹簧2.3，由气弹簧2.3推动上顶杆2.2位移。上顶杆2.2为细长杆，与模座2.1和上模垫板2.5内置的同轴通孔间隙配合，上顶杆2.2顶端接触气弹簧2.3底端构成随动的上模背压成形结构。本实施例中所用气弹簧2.3为氮气弹簧。
本发明实际使用时，首先将坯料置于齿模1.5内腔中，启动配套的压力机驱动上模下行，直至上模的模头2.1与下模的齿模1.5合模，由于下模结构中的弹簧1.1为压力弹簧，受压时产生反向弹力，确保上下模在成形时不开模，保持闭式型腔。坯料在闭式型腔中受到三个方向压应力，首先是压力机通过模头2.1施加的压应力，其次是受压的弹簧1.1反作用力，再一个力是齿模1.5对坯料金属流动的约束力，坯料在三个方向的压应力作用下易实现成形。另外，本发明针对近矩形齿成形时齿部充填不足的问题，通过气弹簧2.3推动上顶杆2.2位移，给坯料成形提供背压，促成坯料金属向位于模腔边缘的齿部流动，有利于齿部充盈。
本发明通过在冷挤压模中有机地添加下模浮动支承结构和上模背压成形结构，实现在闭式模腔中作驻车锁片齿轮的成形加工，确保这种齿形近矩形的驻车锁片齿轮一次冷挤压成形，并且有效降低成形压力和模具内应力。由于减少冷精整工序，大大提高生产工效，本发明特别适合大批量生产。

Claims (4)

1.一种驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，它由处在同一轴线上的下模和上模组成；所述下模包括弹簧（1.1）、齿芯模（1.2）、下顶杆（1.3）、镶套（1.4）、齿模（1.5）、下模垫板（1.6）和工作台（1.7）；所述上模包括模头（2.1）、上顶杆（2.2）、气弹簧（2.3）、模座（2.4）和上模垫板（2.5）；其特征在于：所述下模的工作台（1.7）上端面中部安装下模垫板（1.6），竖置的齿芯模（1.2）插在下模垫板（1.6）朝上的孔中，齿芯模（1.2）外套同轴配合的齿模（1.5）和镶套（1.4），下模垫板（1.6）位于镶套（1.4）之下，在两者相对端面之间用均布的弹簧（1.1）组成下模浮动支承结构；所述下顶杆（1.3）安装在齿芯模（1.2）内腔中，从齿芯模（1.2）底部露出的杆端贯穿下模垫板（1.6）和工作台（1.7）；所述上模的模座（2.4）为板块，居上的模座(2.4)底端面通过上模垫板（2.5）定位安装模头（2.1），模座（2.4）居中的轴向内孔中安装气弹簧（2.3）；所述上顶杆（2.2）为细长杆，模头（2.1）和上模垫板（2.5）内置的同轴通孔配装上顶杆（2.2），上顶杆（2.2）顶端接触气弹簧（2.3）底端，模压成形时气弹簧（2.3）推动上顶杆（2.2）位移构成上模背压成形结构。
2.根据权利要求1所述的驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，其特征在于：所述弹簧（1.1）为压力弹簧。
3.根据权利要求1所述的驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，其特征在于：所述气弹簧（2.3）为氮气弹簧。
4.根据权利要求1所述的驻车锁片齿轮闭式浮动冷挤压模，其特征在于：所述齿模（1.5）为内齿模结构，齿芯模（1.2）为外齿模结构，齿模（1.5）和齿芯模（1.2）的工作带齿部参数相同。
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