CN105268806A - 同步器中间环的加工方法及成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步器中间环的加工方法及成型设备。该同步器中间环的加工方法综合考虑展开料下料工艺和展开料冲压成型工艺，展开料下料工艺采用精冲，严格控制精冲工艺展开料的尺寸公差；展开料冲压成型工艺中充分采用中间通孔定位方式，并且模具的实际设计尺寸充分考虑了同步器中间环的回弹量，通过模具实际尺寸补偿同步器中间环成型过程中的回弹量，以使回弹后零件恰好满足使用需求。上述方法可以通过一步冲压工艺加工出符合使用要求的产品零部件，大大降低了加工成本，提高了同步器中间环的生产效率。

Description

同步器中间环的加工方法及成型设备

技术领域

本发明涉及机械零部件技术领域，特别涉及一种同步器中间环的加工方法及成型设备。

背景技术

变速器是一种用来改变发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴的传动比。其中传动比的改变是通过其内部设置的不同齿轮组之间的啮合实现的。

变速器内部两个转速不同步的齿轮如果直接啮合，势必会产生冲击，增加两齿轮之间的磨损。为了避免上述现象，变速器内部增加同步器，同步器使两个齿轮的转速达到一致，有效消除换挡过程中齿轮的冲击。

其中同步器中间环是同步器的重要组成部分，同步器中间环为产生摩擦的装置，其内锥面与结合齿轮外锥面接触产生摩擦，锥面摩擦使得待啮合的齿套和齿圈迅速同步，同时又产生一种锁止所用，防止齿轮在同步前进行啮合。

请参考图1和图2，图1为现有技术一种同步器中间环的结构示意图；图2为图1所示同步器中间环的局部示意图。

同步器中间环1为倒锥形空心圆柱锥体1a，有预定角度的倾角p，其中间可以以为是无限个直径连续变化的同心圆。整个倒锥面要保持圆度，整体精度要求比较高，不允许有弯曲等缺陷。

目前，同步器中间环一般采用机加工方式，机加工虽然能够保证产品整体精度尺寸，但是普遍存在的问题是效率比较低。

因此，如何改进现有技术中同步器中间环的加工工艺，解决同步器中间环加工效率低的技术问题，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种同步器中间环的加工方法及成型设备，该加工方法在满足同步器中间环使用强度的前提下，尽可能的提高其加工效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种同步器中间环的加工方法，具体加工方法为：

根据所需加工同步器中间环计算其展开料尺寸，并通过精冲工艺进行下料形成环状展开料；

环状展开料的中间通孔穿过下凸模具的上端部，并且环状展开料水平支撑于下凸模具成型锥台外壁；

启动液压机驱动上凹模具向下运动，利用上凹模具和下凸模具成型满足使用要求的同步器中间环；

其中，所述上凹模具、所述下凸模具的实际尺寸参数通过以下方式获取：通过计算获取同步器中间环的回弹量，根据所述回弹量修正所述上凹模具、所述下凸模具的理论尺寸参数。

本文中所提供的同步器中间环的加工方法综合考虑展开料下料工艺和展开料冲压成型工艺，展开料下料工艺采用精冲，严格控制精冲工艺展开料的尺寸公差；展开料冲压成型工艺中充分采用中间通孔定位方式，并且模具的实际设计尺寸充分考虑了同步器中间环的回弹量，通过模具实际尺寸补偿同步器中间环成型过程中的回弹量，以使回弹后零件恰好满足使用需求。上述方法可以通过一步冲压工艺加工出符合使用要求的产品零部件，大大降低了加工成本，提高了同步器中间环的生产效率。

可选的，所述回弹量的获取通过以下方式：根据所需成型的同步器中间环的尺寸参数设计与其相应的下凸模具和上凹模具的理论尺寸，并通过计算机仿真软件获取在上述下凸模具和上凹模具的理论尺寸加工成型的同步器中间环的回弹量。

可选的，所述上凹模具和所述下凸模具的配合间隙范围为0.08mm至0.025mm。

可选的，精冲工艺后环状展开料的公差范围为-0.05mm至0.05mm。

可选的，在启动液压机之前，还预调液压机工作参数，所述液压机工作参数包括保压时间、冲压压力、上凹模具的冲压高度、模具闭合高度。

可选的，所述保压时间的范围为3s至5s。

可选的，所述环状展开料定位时，所述环状展开料套装于所述下凸模具外表面的同时，还支撑于托板上表面，其中托板弹性支撑于液压机的工作台。

此外，本发明还提供了一种同步器中间环的成型设备，包括以下部件：

精冲液压机，所述精冲液压机安装有上凹模具、下凸模具；

所述上凹模具，具有成型腔；

所述下凸模具，具有与所述上凹模具的成型腔配合的成型锥台；

其中，所述上凹模具、所述下凸模具的成型腔与成型锥台的实际尺寸参数通过以下方式获取：通过计算获取同步器中间环的回弹量，根据所述回弹量修正所述上凹模具、所述下凸模具的尺寸参数。

可选的，还包括有托板，所述托板弹性支撑于所述液压机的工作台上，当环状展开料套装于所述下凸模具外表面的同时，还支撑于所述托板上表面。

可选的，所述托板上设置有通孔，所述通孔尺寸大于所述下凸模具成型锥台的最大尺寸，所述下凸模具的成型锥台设于所述托板的通孔内部。

上述加工方法是依据本文中所提供的同步器中间环成型设备实现的，故本文中的同步器中间环成型设备也具有上述技术效果。

附图说明

图1为现有技术一种同步器中间环的结构示意图；

图2为图1所示同步器中间环的局部示意图；

图3为本发明一种实施例中同步器中间环的加工方法流程图；

图4为本发明一种实施例中同步器中间环成型设备的局部结构示意图。

其中，图1-2中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

同步器中间环1’、倾角p、锥体1’a；

其中，图4中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

环状展开料10、上凹模具11、下凸模具12、托板13、弹簧14。

具体实施方式

针对现有技术中机架工同步器中间环效率比较低的技术问题，本文进行了深入研究，并不断探索如何在满足同步器中间环使用强度的前提下，尽可能的提高其加工效率。

众所周知，与机加工相比，冲压工艺效率更加高效，但是研究发现因同步器中间环整体精度要求比较高，普通冲压工艺也很难满足其使用精度的需求。在上述研究的基础上，本文发现普通冲压工艺冲压完成的部件不能满足使用精度需求主要原因在于：进一步探索提出了一种可提高同步器中间环加工效率的加工方法，以下将进行详细描述。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合同步器中间环的加工方法、成型设备、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3和图4，图3为本发明一种实施例中同步器中间环的加工方法流程图；图4为本发明一种实施例中同步器中间环成型设备的局部结构示意图，其中图4中仅示出了上凹模具、下凸模具、环状展开料、托板组装结构，液压机各部分未示出，但是未示出结构并不妨碍本领域内技术人员对本文以下技术方案的理解和实施。

本发明提供了一种同步器中间环的加工方法，具体加工方法为：

S1、根据所需加工同步器中间环计算其展开料10尺寸，并通过精冲工艺进行下料形成环状展开料10；

本文中的精冲为精密冲裁，经过精冲工艺后的环状展开料10的端面垂直度比较好，并且精冲工艺后环状展开料10的公差范围为-0.05mm至0.05mm；实验证明当精冲工艺环状展开料10的公差范围控制在-0.02mm至0.02mm时，后续成型同步器中间环的产品合格率越高。

关于精冲设备请参考现有技术，本文不做重点介绍。

S2、环状展开料10的中间通孔穿过下凸模具12的上端部，并且环状展开料10水平支撑于下凸模具12成型锥台外壁；

正如背景技术中所描述，成型后的同步器中间环形状为倒锥形空心圆柱椎体，故下凸模具12外表面必然为锥形结构，即下凸模具12具有成型锥台，同理上凹模具11具有成型腔，成型腔也必然为锥形结构，并且成型腔与成型锥台相配合。

环状展开料10的中间通孔穿过下凸模具12的上端部定位于下凸模具12的锥形外表面的某一高度位置。

为了尽量保证环状展开料10处于水平位置，还可以在精冲液压机工作台上进一步设置托板13，托板13弹性支撑于工作台上，托板13可以通过弹簧14弹性支撑于工作台上。托板13上设置有通孔，通孔尺寸大于下凸模具12成型锥台的最大尺寸，下凸模具12的成型锥台设于所述托板13的通孔内部，即托板13嵌套于下凸模具12的成型锥台外部。当环状展开料10定位时，环状展开料10的下表面同时抵靠托板13上表面。

S3、启动液压机驱动上凹模具11向下运动，利用上凹模具11和下凸模具12成型满足使用要求的同步器中间环。

当同步器中间环成型时，上凹模具11从预定冲压高度向下运动以保证冲压压力，首先抵靠环状展开料10，零件在上凹模具11的挤压下逐渐向下凸模具12贴紧，最后达到预定模具闭合高度，上凹模具11停止运动。

在上凹模具11向下运动前，还需要预调液压机工作参数，液压机工作参数具体包括保压时间、冲压压力、上凹模具11的冲压高度、模具闭合高度等。保压时间一般为3s至5s。

其中，上述实施例中的上凹模具11、所述下凸模具12的实际尺寸参数通过以下方式获取：通过计算获取同步器中间环的回弹量，根据所述回弹量修正所述上凹模具11成型腔、所述下凸模具12成型锥台的尺寸参数，以便在成型同步器中间环过程中零件的回弹量通过所述上凹模具11和所述下凸模具12的尺寸参数补偿。

在一种具体尺寸的同步器中间环加工中，上凹模具11和所述下凸模具12的配合间隙范围为0.08mm至0.025mm时，加工后的同步器中间环尺寸满足使用需求。

本文中所述的上凹模具11、下凸模具12的尺寸参数是指上凹模具11成型腔、下凸模具12成型锥台的尺寸参数，尺寸参数具体包括倾斜角度、最大直径、最小直径、高度等。

本文中所提供的同步器中间环的加工方法综合考虑展开料10下料工艺和展开料10冲压成型工艺，展开料10下料工艺采用精冲，严格控制精冲工艺展开料10的尺寸公差；展开料10冲压成型工艺中充分采用中间通孔定位方式，并且模具的实际设计尺寸充分考虑了同步器中间环的回弹量，通过模具实际尺寸补偿同步器中间环成型过程中的回弹量，以使回弹后零件恰好满足使用需求。上述方法可以通过一步冲压工艺加工出符合使用要求的产品零部件，大大降低了加工成本，提高了同步器中间环的生产效率。

上述加工方法是依据本文中所提供的同步器中间环成型设备实现的，故本文中的同步器中间环成型设备也具有上述技术效果。

以上对本发明所提供的一种同步器中间环的加工方法及成型设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步器中间环的加工方法，其特征在于，具体加工方法为：

根据所需加工同步器中间环计算其展开料尺寸，并通过精冲工艺进行下料形成环状展开料(10)；

环状展开料(10)的中间通孔穿过下凸模具(12)的上端部，并且环状展开料(10)水平支撑于下凸模具(12)成型锥台外壁；

启动液压机驱动上凹模具(11)向下运动，利用上凹模具(11)和下凸模具(12)成型满足使用要求的同步器中间环；

其中，所述上凹模具(11)、所述下凸模具(12)的实际尺寸参数通过以下方式获取：通过计算获取同步器中间环的回弹量，根据所述回弹量修正所述上凹模具(11)、所述下凸模具(12)的理论尺寸参数。

2.如权利要求1所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，所述回弹量的获取通过以下方式：根据所需成型的同步器中间环的尺寸参数设计与其相应的下凸模具(12)和上凹模具(11)的理论尺寸，并通过计算机仿真软件获取在上述下凸模具(12)和上凹模具(11)的理论尺寸加工成型的同步器中间环的回弹量。

3.如权利要求1所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，所述上凹模具(11)和所述下凸模具(12)的配合间隙范围为0.08mm至0.025mm。

4.如权利要求1所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，精冲工艺后环状展开料(10)的公差范围为-0.05mm至0.05mm。

5.如权利要求1至4任一项所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，在启动液压机之前，还预调液压机工作参数，所述液压机工作参数包括保压时间、冲压压力、上凹模具(11)的冲压高度、模具闭合高度。

6.如权利要求5所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，所述保压时间的范围为3s至5s。

7.如权利要求1至4任一项所述的同步器中间环的加工方法，其特征在于，所述环状展开料(10)定位时，所述环状展开料(10)套装于所述下凸模具(12)外表面的同时，还支撑于托板(13)上表面，其中托板(13)弹性支撑于液压机的工作台。

8.一种同步器中间环的成型设备，其特征在于，包括以下部件：

精冲液压机，所述精冲液压机安装有上凹模具(11)、下凸模具(12)；

所述上凹模具(11)，具有成型腔；

所述下凸模具(12)，具有与所述上凹模具(11)的成型腔配合的成型锥台；

其中，所述上凹模具(11)、所述下凸模具(12)的成型腔与成型锥台的实际尺寸参数通过以下方式获取：通过计算获取同步器中间环的回弹量，根据所述回弹量修正所述上凹模具(11)、所述下凸模具(12)的尺寸参数。

9.如权利要求8所述的同步器中间环成型设备，其特征在于，还包括有托板(13)，所述托板(13)弹性支撑于所述液压机的工作台上，当环状展开料(10)套装于所述下凸模具(12)外表面的同时，还支撑于所述托板(13)上表面。

10.如权利要求9所述的同步器中间环成型设备，其特征在于，所述托板(13)上设置有通孔，所述通孔尺寸大于所述下凸模具(12)成型锥台的最大尺寸，所述下凸模具(12)的成型锥台设于所述托板(13)的通孔内部。