CN104551606B - 发动机曲轴减震皮带轮装配模具及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机曲轴减震皮带轮装配模具及装配方法，包括上模结构、下模板、用于对所述皮带轮定位的外圈定位块、用于对所述轮毂定位的轮毂定位块和顶胶块，外圈定位块和轮毂定位块设在下模板上，外圈定位块上并具有用于嵌入所述皮带轮上的标记槽内的内凸块，上模结构包括用于压紧皮带轮的外导向块、用于压紧轮毂的内导向块以及用于推动所述橡胶块嵌入皮带轮与轮毂之间的压头。本发明的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，通过设置外圈定位块和轮毂定位块分别对皮带轮和轮毂进行定位，并配合顶胶块和上模结构的压头，使橡胶环压入皮带轮与轮毂之间，完成减震皮带轮的装配工作，提高了装配效率，操作方便简单，而且提高了产品质量。

Description

发动机曲轴减震皮带轮装配模具及装配方法

技术领域

本发明属于模具技术领域，具体地说，本发明涉及一种发动机曲轴减震皮带轮装配模具及装配方法。

背景技术

汽车发动机曲轴上的减震皮带轮是由轮毂、皮带轮和橡胶环构成，橡胶环为圆环形的结构，橡胶环连接轮毂和皮带轮构成产品整体。

目前，减震皮带轮的橡胶环是采用压入的方法安装在轮毂与皮带轮之间，压入方法为重锤击打皮带轮压入，这种方法一方面容易砸到皮带轮边缘导致皮带轮损坏，另一方面不能将击打点稳定在预定轴线上，很难安装到位，再一方面人工操作效率低而且比较危险。最终导致减震皮带轮的装配效率低，而且橡胶环压入强度达不到要求。

发明内容

本发明提供一种发动机曲轴减震皮带轮装配模具及装配方法，目的是装配效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：发动机曲轴减震皮带轮装配模具，减震皮带轮包括轮毂、皮带轮和橡胶环，皮带轮的外圆周面上具有标记槽，所述装配模具包括上模结构、下模板、用于对所述皮带轮定位的外圈定位块、用于对所述轮毂定位的轮毂定位块和顶胶块，外圈定位块和轮毂定位块设在下模板上，外圈定位块上并具有用于嵌入所述皮带轮上的标记槽内的内凸块，上模结构包括用于压紧皮带轮的外导向块、用于压紧轮毂的内导向块以及用于推动所述橡胶块嵌入皮带轮与轮毂之间的压头。

所述轮毂定位块包括轮毂定位块本体和设在轮毂定位块本体顶面中心处且用于插入所述轮毂中心轴孔的定位轴，轮毂定位块本体的顶面并为用于与轮毂端面接触的第一定位面。

所述外圈定位块包括外圈定位块本体和设在外圈定位块本体顶面且为圆环形的第一凸起，外圈定位块本体的顶面为用于与所述皮带轮端面接触的第二定位面，第一凸起的内圆周面为用于与皮带轮外圆周面接触的第三定位面。

所述内凸块设在所述第一凸起的内侧壁上，内凸块并位于第一凸起的顶部。

所述顶胶块具有位于所述外圈定位块与所述轮毂定位块之间的顶胶圈，所述外圈定位块本体的中心设有容纳所述顶胶圈和所述轮毂定位块本体的通孔。

所述第一定位面的高度大于所述第二定位面的高度。

所述定位轴的外表面上设有用于嵌入所述轮毂的轴孔处内壁面所设的键槽中的外定位键，外定位键并与所述内凸块位于定位轴的同一径向线上。

所述上模结构还包括上模板、设在上模板底部的固定块、设在固定块底部的外导向限位块和设在上模板底部且插入所述内导向块中的内导向限位块，上模板与所述外导向块和内导向块之间设有用于施加压力的弹簧。

所述压头具有位于所述外导向块与所述内导向块之间的压胶圈和与压胶圈顶部连接的压块，压块设有让所述内导向限位块穿过的通孔且由所述固定块与内导向限位块上设置的限位面夹紧。

本发明还提供了一种发动机曲轴减震皮带轮的装配方法，采用上述装配模具，所述装配方法包括步骤：

(1)将轮毂放置在轮毂定位块上，并使定位轴上的外定位键嵌入轮毂轴孔处的键槽中；将皮带轮放置在外圈定位块上，并使内凸块嵌入皮带轮上的标记槽中；将橡胶环放入外导向块与内导向块之间；

(2)上模结构下行，外导向块和内导向块分别压紧皮带轮和轮毂；

(3)压头下压，推动外导向块与内导向块之间的橡胶环下行嵌入皮带轮与轮毂之间的间隙中；

(4)经保压后，上模结构上行复位。

本发明的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，通过设置外圈定位块和轮毂定位块分别对皮带轮和轮毂进行定位，并配合顶胶块和上模结构的压头，使橡胶环压入皮带轮与轮毂之间，完成减震皮带轮的装配工作，提高了装配效率，操作方便简单，而且压合装配后的产品端面平整光滑，无飞边，无凹陷等，提高了产品质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明装配模具的剖视图；

图2是轮毂定位块的剖视图；

图3是外圈定位块的剖视图；

图4是顶胶块的剖视图；

图5是压头的剖视图；

图6是外导向限位块的剖视图；

图7是内导向限位块的剖视图；

图8是外导向块的剖视图；

图9是内导向块的剖视图；

图10是上模板的剖视图；

图11是下模板的剖视图

图12是固定块的剖视图；

图13是外圈定位块的俯视图；

图14是减震皮带轮的剖视图；

图中标记为：

1、上模板；

2、轮毂定位块；21、轮毂定位块本体；22、定位轴；23、第一定位面；24、外定位键；

3、外圈定位块；31、外圈定位块本体；32、第一凸起；33、第二定位面；34、第三定位面；35、内凸块；

4、顶胶块；41、顶胶圈；42、托块；

5、压头；51、压胶圈；52、压块；

6、外导向限位块；61、第二凸起；

7、内导向限位块；71、第一限位面；72、第三凸起；

8、外导向块；81、第四凸起；82、第一压紧面；

9、内导向块；91、第五凸起；92、第二压紧面；

10、第一弹簧；11、第二弹簧；13、下模板；

14、橡胶环；15、皮带轮；16、轮毂；161、轴孔；162、键槽；163、轮辋；

17、第三弹簧；18、固定块。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图13所示，本发明提供了一种发动机曲轴减震皮带轮装配模具，用于完成减震皮带轮的装配工作，如图14所示，减震皮带轮是由轮毂16、皮带轮15和橡胶环14组成，橡胶环14要装入轮毂16与皮带轮15之间，皮带轮15的外圆周面上具有一个V形的标记槽。如图所示，本装配模具包括上模结构、下模板13、用于对皮带轮15定位的外圈定位块3、用于对轮毂16定位的轮毂定位块2和顶胶块4，外圈定位块3和轮毂定位块2设在下模板13上，上模结构包括用于压紧皮带轮15的外导向块8、用于压紧轮毂16的内导向块9以及用于推动橡胶块嵌入皮带轮15与轮毂16之间的压头5。在装配时，上模结构的外导向块8和内导向块9分别将放置在外圈定位块3与轮毂定位块2上的皮带轮15和轮毂16压紧，然后由压头5下压推动位于外导向块8与内导向块9之间的橡胶环14，使橡胶环14逐渐压入皮带轮15与轮毂16之间，直至橡胶环14的底部端面与顶胶块4顶面接触，并将顶胶块4向下推动至最下方位置处，此时橡胶环14完全装入皮带轮15与轮毂16之间，实现与皮带轮15与轮毂16的连接，完成减震皮带轮的装配。

具体地说，如图1所示，轮毂定位块2和外圈定位块3是通过螺钉固定安装在下模板13的顶面，且三者同轴。如图2所示，轮毂定位块2包括轮毂定位块本体21和设在轮毂定位块本体21顶面中心处且用于插入轮毂16中心轴孔161的定位轴22，轮毂定位块本体21的顶面并为用于与轮毂16端面接触的第一定位面23，定位轴22为圆柱形，定位轴22的直径与轮毂16的轴孔161的直径大小相等。定位轴22与轮毂定位块本体21同轴，在对轮毂16定位时，轮毂16的下端面与第一定位面23接触，定位轴22插入轮毂16的轴孔161中。如图1所示，轮毂定位块本体21的最大外直径与轮辋163的外圆周面的直径大致相等。

作为优选的，如图1和图2所示，由于轮毂16的轴孔161的内圆周面上设有一键槽162，该键槽162为沿与轴孔161轴线平行的方向延伸的矩形槽，在定位轴22的外圆周面上设有一个用于嵌入键槽162中的外定位键24，外定位键24的形状与键槽162的形状相匹配，也为矩形。外定位键24为沿与定位轴22的轴线平行的方向延伸，在对轮毂16定位时，外定位键24嵌入键槽162中后，轮毂16水平位置固定，不能转动，从而可以确保轮毂16定位精确。

如图3所示，外圈定位块3包括外圈定位块本体31和设在外圈定位块本体31顶面且为圆环形的第一凸起32，外圈定位块本体31的顶面为用于与皮带轮15端面接触的第二定位面33，第一凸起32的内圆周面为用于与皮带轮15外圆周面接触的第三定位面34，第二定位面33与第三定位面34为垂直连接。外圈定位块本体31的中心设有容纳顶胶圈41和轮毂定位块本体21的通孔，且该通孔的直径大于轮毂定位块本体21的外直径，从而在两者之间形成容纳顶胶块4的空间。如图1所示，与减震皮带轮的结构相适应的，皮带轮15的厚度大于轮辋163的厚度，两者的一端面对齐，则皮带轮15的另一端面超过轮辋163的另一端面，因此，轮毂定位块2上的第一定位面23的高度大于外圈定位块3上的第二定位面33的高度。在对皮带轮15定位时，将皮带轮15放入第一凸起32形成的定位槽内，皮带轮15的下端面与第二定位面33接触，皮带轮15的外圆周面与第三定位面34接触，如图1所示。

作为优选的，如图3所示，在第一凸起32的内侧壁的顶部设有一个内凸块35，该内凸块35是用于定位和装配时嵌入皮带轮15上的标记槽内，作为确定皮带轮15定位时的基准。内凸块35的形状与皮带轮15上的标记槽的形状相配合，内凸块也为V形。

作为优选的，如图1所述，定位轴22上的外定位键24与第一凸起32上的内凸块35位于定位轴22的同一径向线上。外定位键24与内凸块35相配合，在定位时可以使轮毂16的键槽162与皮带轮15的标记槽保持对齐，从而不仅可以快速确定轮毂16和皮带轮15的放置位置，而且可以实现轮毂16和皮带轮15的精确定位，避免在装配时轮毂16和皮带轮15的位置出现移动，确保定位可靠，最终可以提高减震皮带轮产品质量，轮毂16的键槽162与皮带轮15的标记槽能够准确对齐，符合产品的要求。

如图1和图4所示，顶胶块4与外圈定位块3和轮毂定位块2为同轴设置，顶胶块4具有位于外圈定位块3与轮毂定位块2之间的顶胶圈41和位于顶胶圈41下方的托块42，顶胶圈41和托块42均为圆环形的结构。顶胶圈41插入外圈定位块本体31与轮毂定位块本体21之间的空间内，且顶胶圈41的壁厚与该空间的间隙值大致相等。外圈定位块本体31和轮毂定位块本体21的底面设有容纳托块42的环形槽，在托块42的下方还分布有沿纵向设置的第三弹簧17，相应在下模板13上设有容纳第三弹簧17的凹槽，第三弹簧17用于对顶胶块4提供向上的支撑力，使顶胶块4呈浮动状态。如图1所示，第三弹簧17在下模板13上沿周向均布有多个，第三弹簧17的上端与托块42的底面接触，在初始状态时，第三弹簧17使顶胶块4向上顶起，且使顶胶圈41的顶面超出轮毂定位块2的第一定位面23的高度，且两者高度差为2mm左右，顶胶圈41的顶部即嵌入皮带轮15与轮毂16之间。而且在橡胶环14被完全压入皮带轮15与轮毂16之间后，橡胶环14推动顶胶块4向下移动至最下方位置处，此时托块42的底面与下模板13顶面接触，顶胶圈41的顶面与第一定位面23齐平，橡胶环14的下端面与轮毂16的下端面齐平。

如图1所示，上模结构还包括上模板1、设在上模板1底部的固定块18、设在固定块18底部的外导向限位块6和设在上模板1底部且插入内导向块9中的内导向限位块7，上模板1与外导向块8和内导向块9之间设有用于施加压力的第一弹簧10和第二弹簧11。上模结构的上模板1、外导向块8、内导向块9、压头5、固定块18、外导向限位块6和内导向限位块7为同轴设置，固定块18位于上模板1与外导向限位块6之间。固定块18、外导向限位块6和上模板1三者通过螺钉固定连接，外导向块8位于外导向限位块6的内部，如图6所示，外导向限位块6的中心孔的内壁面设有圆环形的第二凸起61，如图8所示，外导向块8为凸字形的结构，其顶部具有一圆环形的第四凸起81，且第四凸起81的外直径与外导向限位块6的内直径大小大致相等，外导向限位块6是用于在装配完成后拉动外导向块8向上移动进行复位，第二凸起61的顶面与第四凸起81的底面接触后，外导向限位块6即可拉动外导向块8。

作为优选的，如图1所示，由于皮带轮15具有一定的厚度，因此外圈定位块3上的第一凸起31设置成插入外导向限位块6的中心孔中，使得内凸块35的高度能够满足要求，确保内凸块35能够插入皮带轮15上端外圆周面上所设的标记槽中，对皮带轮15进行定位。

如图8所示，外导向块8的底面为用于与皮带轮15的上端面接触的第一压紧面82，第一压紧面82为平面。外导向块8的中心并具有容纳内导向块9的通孔，该通孔的直径与皮带轮15的上端口部直径大致相等，确保橡胶环14能够顺利压入皮带轮15与轮毂16之间。

如图1和图7所示，内导向限位块7为长度较长的柱形体，内导向限位块7在上模板1的中心处通过螺钉与其固定连接，内导向限位块7的下端插入内导向块9的中心孔中，且内导向限位块7的下端具有一圆环形的第三凸起72，第三凸起72的外直径并与内导向块9的内直径大小大致相等，如图9所示，内导向块9的中心孔的内壁面设有一圆环形的第五凸起91。内导向限位块7是用于在装配完成后拉动内导向块9向上移动进行复位，第三凸起72的顶面与第五凸起91的底面接触后，内导向限位块7即可向上拉动内导向块9。

如图9所示，内导向块9的底面为用于与轮毂16的上端面接触的第二压紧面92，第二压紧面92为平面，且内导向块9的外直径与轮辋163的上端部外直径大致相等，确保橡胶环14能够顺利压入皮带轮15与轮毂16之间。内导向块9的外直径并小于外导向块8的中心孔直径，从而两者之间形成容纳橡胶环14和压头5的空间，在装配时，将橡胶环14插入内导向块9与外导向块8之间，然后由压头5下压推动橡胶环14向下移动直至完全压入皮带轮15与轮毂16之间。

作为优选的，外导向块8与内导向块9沿轴线的厚度大小相等，外导向块8和内导向块9的顶面平齐，第一压紧面82与第二压紧面92平齐，确保外导向块8和内导向块9在纵向上同时移动。

如图1和图5所示，压头5具有位于外导向块8与内导向块9之间的压胶圈51和与压胶圈51顶部连接的压块52，压块52位于固定块18与内导向块9之间。压胶圈51为圆环形的结构，压胶圈51的下端插入外导向块8和内导向块9之间的空隙内，且压胶圈51的壁厚与该空隙处的间隙值大致相等。压块52为圆盘状结构，压块52设有让内导向限位块7穿过的通孔且由固定块18与内导向限位块7中部位置处设置的第一限位面71夹紧，实现压头5与内导向限位块7的固定连接。

如图1和图12所示，固定块18上设有让第一弹簧10穿过的通孔，第一弹簧10是用于对外导向块8施加向下的压力，使外导向块8能够压紧皮带轮15，第一弹簧10沿周向均布有多个，第一弹簧10的上端与上模板1的底面接触，下端与外导向块8的顶面接触。如图1和图所示，压块52上设有让第二弹簧11穿过的通孔，第二弹簧11是用于对内导向块9施加向下的压力，使内导向块9能够压紧轮毂16，第二弹簧11沿周向均布有多个，第二弹簧11的上端与上模板1的底面接触，下端与内导向块9的顶面接触。

采用上述结构的装配模具对减震皮带轮进行装配时，是将装配模具放在压力机上操作，由压力机提供上模结构下行的压力，减震皮带轮的装配方法包括如下的步骤：

(1)将轮毂16放置在轮毂定位块2上，轴孔161套在定位轴22上，将工件的键槽162对准定位键24定位；将皮带轮15放置在外圈定位块3上，用内凸块35对准皮带轮15外圆上的标记槽定位；将橡胶环14放入外导向块8与内导向块9之间的间隙中；

(2)上模结构下行，外导向块8和内导向块9分别同时压紧皮带轮15和轮毂16；

(3)压头5下压，压胶圈51推动位于外导向块8与内导向块9之间的橡胶环14下行嵌入皮带轮15与轮毂16之间的间隙中，直至将顶胶块4推动至下止点位置处，此时橡胶环14完全嵌入；

(4)经压力机保压规定时间后，上模结构上行复位，橡胶环14能与轮毂16和皮带轮15良好结合，达到规定的抗压脱力和抗扭矩力。

在上述步骤(1)中，将轮毂16放置在轮毂定位块2上，并使定位轴22上的外定位键24嵌入轮毂16轴孔161处的键槽162中，这样轮毂16可以精确定位。将皮带轮15放置在外圈定位块3上，并使内凸块35嵌入皮带轮15上的标记槽中，这样皮带轮15就可以精确定位，皮带轮15的标记槽与键槽162位置对齐。外定位键24与内凸块35相配合进行定位，可以提高轮毂16和皮带轮15的定位效率和定位准确性，最终可以提高产品质量。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.发动机曲轴减震皮带轮装配模具，减震皮带轮包括轮毂、皮带轮和橡胶环，皮带轮的外圆周面上具有标记槽，其特征在于：所述装配模具包括上模结构、下模板、用于对所述皮带轮定位的外圈定位块、用于对所述轮毂定位的轮毂定位块和顶胶块，外圈定位块和轮毂定位块设在下模板上，外圈定位块上并具有用于嵌入所述皮带轮上的标记槽内的内凸块，上模结构包括用于压紧皮带轮的外导向块、用于压紧轮毂的内导向块、用于推动所述橡胶块嵌入皮带轮与轮毂之间的压头、上模板、设在上模板底部的固定块、设在固定块底部的外导向限位块和设在上模板底部且插入内导向块中的内导向限位块，固定块、外导向限位块和上模板三者通过螺钉固定连接，外导向块位于外导向限位块的内部；

外导向限位块的中心孔的内壁面设有圆环形的第二凸起，外导向块的顶部具有一圆环形的第四凸起且第四凸起的外直径与外导向限位块的内直径大小相等，外导向限位块是用于在装配完成后拉动外导向块向上移动进行复位，第二凸起的顶面与第四凸起的底面接触后，外导向限位块可拉动外导向块；

内导向限位块在上模板的中心处通过螺钉与其固定连接，内导向限位块的下端插入内导向块的中心孔中且内导向限位块的下端具有一圆环形的第三凸起，第三凸起的外直径与内导向块的内直径大小相等，内导向块的中心孔的内壁面设有一圆环形的第五凸起，内导向限位块是用于在装配完成后拉动内导向块向上移动进行复位，第三凸起的顶面与第五凸起的底面接触后，内导向限位块可向上拉动内导向块；

外导向块的底面为用于与皮带轮接触的第一压紧面且第一压紧面为平面，内导向块的底面为用于与轮毂接触的第二压紧面且第二压紧面为平面，外导向块和内导向块的顶面平齐，第一压紧面与第二压紧面平齐；

外圈定位块包括外圈定位块本体和设在外圈定位块本体顶面且为圆环形的第一凸起，第一凸起设置成可插入外导向限位块的中心孔中，内凸块设在第一凸起的内侧壁的顶部且内凸块为V形；

轮毂定位块包括轮毂定位块本体和设在轮毂定位块本体顶面中心处且用于插入轮毂中心轴孔中的定位轴，轮毂的轴孔的内圆周面上设有一键槽，定位轴的外圆周面上设有一个用于嵌入键槽中的外定位键，外定位键与内凸块位于定位轴的同一径向线上。

2.根据权利要求1所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述轮毂定位块本体的顶面为用于与轮毂端面接触的第一定位面。

3.根据权利要求2所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述外圈定位块本体的顶面为用于与所述皮带轮端面接触的第二定位面，第一凸起的内圆周面为用于与皮带轮外圆周面接触的第三定位面。

4.根据权利要求1至3任一所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述顶胶块具有位于外圈定位块与轮毂定位块之间的顶胶圈和位于顶胶圈下方的托块，顶胶圈和托块均为圆环形的结构，外圈定位块本体和轮毂定位块本体的底面设有容纳托块的环形槽，在托块的下方分布有沿纵向设置的弹簧且该弹簧用于对顶胶块提供向上的支撑力，在初始状态时，弹簧将顶胶块向上顶起且使顶胶圈的顶面超出轮毂定位块的顶面。

5.根据权利要求1至3任一所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述外圈定位块本体的中心设有容纳所述顶胶圈和所述轮毂定位块本体的通孔。

6.根据权利要求3所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述第一定位面的高度大于所述第二定位面的高度。

7.根据权利要求2所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述定位轴的外表面上设有用于嵌入所述轮毂的轴孔处内壁面所设的键槽中的外定位键，外定位键并与所述内凸块位于定位轴的同一径向线上。

8.根据权利要求2所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述上模板与所述外导向块和内导向块之间设有用于施加压力的弹簧。

9.根据权利要求8所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述压头具有位于所述外导向块与所述内导向块之间的压胶圈和与压胶圈顶部连接的压块，压块设有让所述内导向限位块穿过的通孔且由所述固定块与内导向限位块上设置的限位面夹紧。

10.一种发动机曲轴减震皮带轮的装配方法，采用权利要求1至9任一所述的发动机曲轴减震皮带轮装配模具，其特征在于：所述装配方法包括步骤：

（1）将轮毂放置在轮毂定位块上，并使定位轴上的外定位键嵌入轮毂轴孔处的键槽中；将皮带轮放置在外圈定位块上，并使内凸块嵌入皮带轮上的标记槽中；将橡胶环放入外导向块与内导向块之间；

（2）上模结构下行，外导向块和内导向块分别压紧皮带轮和轮毂；

（3）压头下压，推动外导向块与内导向块之间的橡胶环下行嵌入皮带轮与轮毂之间的间隙中；

（4）经保压后，上模结构上行复位。