CN105414296A - 带内纵齿离合器壳体复合旋压成形设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带内纵齿的离合器壳体复合旋压成形设备，包括依次同轴设置的主轴、芯模、尾顶，所述芯模一端安装在主轴上，另一端设有安装坯料的定位轴，芯模外壁沿轴向均布外纵齿，芯模设有定位轴的一端端面上还设有端面齿，尾顶中部设有通孔，通过通孔与定位轴可拆卸连接；尾顶外侧设有第一旋轮、第二旋轮和第三旋轮，三个旋轮的旋轮回转轴线沿主轴轴线方向设置，并能与主轴轴线呈0°到90°的夹角，且三个旋轮能在其回转轴线方向和径向上联动进给。该发明可以提高带内纵齿离合器壳体加工效率。本发明在强力旋压设备上，通过对三个旋轮分别设计不同的工作型面，并使旋轮轴线与主轴轴线形成一定夹角，分别提供普旋、强旋、挤压功能。

Description

带内纵齿离合器壳体复合旋压成形设备及工艺

技术领域

本发明涉及旋压成形设备和工艺，尤其涉及一种带内纵齿离合器壳体复合旋压成形设备及工艺。

背景技术

国内汽车工业经历几年连续高速井喷式发展后，已步入相对稳定期，目前产销规模维持在2000万辆左右。庞大的汽车市场对变速箱离合器也需求巨大。变速箱离合器由离合器壳体、摩擦片、钢片等组成，通过摩擦片的压紧与松开实现扭矩的接通与断开。离合器壳体是离合器中的核心零件之一，离合器壳体与摩擦片通常通过齿形互相咬合。离合器壳体通常带有内纵齿、外纵齿或内外均带纵齿。离合器壳体的齿形一般通过切削加工或锻造挤压成型两种方式。切削加工由滚齿、拉削等方式，加工效率和材料利用率较低，材料纤维流线被切断，抗疲劳冲击性能较弱，而且无法实现非贯通齿的加工。锻造挤压成型对设备吨位要求高，通常需要对坯料进行加热，能耗高。另外锻造挤压成型模具所承受的挤压强度高，使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，离合器壳体的旋压成形和内纵齿一步到位，旋压后齿形已达到使用状态，无需再机加，加工更加简单、效率高、材料利用率高的带内纵齿离合器壳体复合旋压成形工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种带内纵齿的离合器壳体复合旋压成形设备，包括依次同轴设置的主轴、芯模、尾顶，

所述芯模一端安装在主轴上，另一端设有安装坯料的定位轴，芯模外壁沿轴向均布外纵齿，芯模设有定位轴的一端端面上还设有端面齿，尾顶中部设有通孔，通过通孔与定位轴可拆卸连接；

尾顶外侧设有第一旋轮、第二旋轮和第三旋轮，三个旋轮的旋轮回转轴线沿主轴轴线方向设置，并能与主轴轴线呈0°到90°的夹角，且三个旋轮能在其回转轴线方向和径向上联动进给。

作为优选：三个旋轮上均设有旋转时与坯料接触的圆弧形工作型面，且第一、第二、第三旋轮的工作型面的圆弧半径分别为20mm、5mm和2mm。

一种带内纵齿离合器壳体复合旋压成形工艺，包括以下步骤：

（1）将芯模安装在主轴上，再依次将平板的坯料、尾顶通过定位轴安装在芯模上；

（2）通过尾顶压紧坯料，使坯料与芯模有端面齿的一面挤压，在坯料上挤压出齿痕，所述齿痕用于传递旋压过程中的扭矩，使坯料与芯模同步转动

（3）利用第一旋轮实现普旋功能；控制第一旋轮径向进给，主轴进行轴向进给，第一旋轮的工作型面与坯料接触，通过圆弧形工作型面使平板坯料发生变形，成为杯状工件；

（4）主轴退回原位置；

（5）利用第二旋轮和第三旋轮分别实现强旋和挤压功能；主轴进行轴向进给，第二旋轮和第三旋轮同时径向进给，第二旋轮使坯料强旋减薄并初步进行齿槽填充，第三旋轮再次挤压坯料，使齿形填充饱满。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.该发明可以提高带内纵齿离合器壳体加工效率。本发明在强力旋压设备上，通过对三个旋轮分别设计不同的工作型面，并使旋轮轴线与主轴轴线形成一定夹角，分别提供普旋、强旋、挤压功能。本发明中芯模按照特定的转速带动工件旋转，三个旋轮仅需一次联动进给即可旋压出所需要的工件，工件一次成型，效率非常高。

2）该发明采用旋压成形的方式生产带内纵齿离合器壳体，旋轮与芯模是点接触，成形过程是逐点成形，旋轮径向、轴向进给以及主轴所需提供的扭矩均较小，对旋压设备整机功率的需求相比大型液压机低很多，能耗低，模具使用寿命长。外，该成形方式对旋压设备吨位要求低，能源消耗少，而且旋压后齿形已达到使用状态，无需再机加，材料利用率高。

3）该发明通过更换不同型面的芯模，可以实现不同类型带内纵齿离合器壳体的旋压加工，柔性强。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中第一旋轮、坯料和芯模的位置关系图；

图3为图1中第二旋轮结构示意图；

图4为图1中第三旋轮结构示意图；

图5为坯料成型示意图。

图中：1、主轴；2、芯模；3、第二旋轮；4、坯料；5、尾顶；6、第三旋轮；7、第一旋轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1到图5，一种带内纵齿的离合器壳体复合旋压成形设备，包括依次同轴设置的主轴1、芯模2、尾顶5，所述芯模2一端安装在主轴1上，另一端设有安装坯料4的定位轴，芯模2外壁沿轴向均布外纵齿，芯模2设有定位轴的一端端面上还设有端面齿，尾顶5中部设有通孔，通过通孔与定位轴可拆卸连接；尾顶5外侧设有第一旋轮7、第二旋轮3和第三旋轮6，三个旋轮的旋轮回转轴线沿主轴1轴线方向设置，并能与主轴1轴线呈0°到90°的夹角，且三个旋轮能在其回转轴线方向和径向上联动进给。

本实施例中，三个旋轮上均设有旋转时与坯料4接触的圆弧形工作型面，且第一、第二、第三旋轮6的工作型面的圆弧半径分别为20mm、5mm和2mm。具体参见图2、图3、图4中，图中加粗部位，为旋轮与工件的接触面，也就是工作型面，图中R20、R5和R2分别表示圆弧半径20mm、5mm和2mm。第一旋轮7与主轴1轴线夹角为5°，第一旋轮7的轴线，在尾顶5的一端靠近主轴1，另一端远离主轴1，二者延长线的夹角为5°，第二、第三旋轮6的轴线与主轴1轴线平行。

参见图5，种带内纵齿离合器壳体复合旋压成形工艺，包括以下步骤：

（1）将芯模2安装在主轴1上，再依次将平板的坯料4、尾顶5通过定位轴安装在芯模2上；

（2）通过尾顶5压紧坯料4，使坯料4与芯模2有端面齿的一面挤压，在坯料4上挤压出齿痕，所述齿痕用于传递旋压过程中的扭矩，使坯料4与芯模2同步转动；

（3）利用第一旋轮7实现普旋功能；控制第一旋轮7径向进给（进给速度速度500mmm/min，进给量3.5mm，主轴1进行轴向进给，第一旋轮7的工作型面与坯料4接触，通过圆弧形工作型面使平板坯料4发生变形，成为杯状工件；参见附图5；

（4）主轴1退回原位置；

（5）利用第二旋轮3和第三旋轮6分别实现强旋和挤压功能；主轴1进行轴向进给，第二旋轮3和第三旋轮6同时径向进给，第二旋轮3使坯料4强旋减薄并初步进行齿槽填充，第三旋轮6再次挤压坯料4，使齿形填充饱满。形成最终的产品，其中，第二旋轮3进给速度500mmm/min，进给量1.5mm，第三旋轮6进给速度500mmm/min，进给量1.3mm。

Claims (3)

1.一种带内纵齿的离合器壳体复合旋压成形设备，其特征在于：包括依次同轴设置的主轴、芯模、尾顶，

所述芯模一端安装在主轴上，另一端设有安装坯料的定位轴，芯模外壁沿轴向均布外纵齿，芯模设有定位轴的一端端面上还设有端面齿，尾顶中部设有通孔，通过通孔与定位轴可拆卸连接；

尾顶外侧设有第一旋轮、第二旋轮和第三旋轮，三个旋轮的旋轮回转轴线沿主轴轴线方向设置，并能与主轴轴线呈0°到90°的夹角，且三个旋轮能在其回转轴线方向和径向上联动进给。

2.根据权利要求1所述的带内纵齿的离合器壳体复合旋压成形设备，其特征在于：三个旋轮上均设有旋转时与坯料接触的圆弧形工作型面，且第一、第二、第三旋轮的工作型面的圆弧半径分别为20mm、5mm和2mm。

3.一种带内纵齿离合器壳体复合旋压成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将芯模安装在主轴上，再依次将平板的坯料、尾顶通过定位轴安装在芯模上；

（2）通过尾顶压紧坯料，使坯料与芯模有端面齿的一面挤压，在坯料上挤压出齿痕，所述齿痕用于传递旋压过程中的扭矩，使坯料与芯模同步转动；

（3）利用第一旋轮实现普旋功能；控制第一旋轮径向进给，主轴进行轴向进给，第一旋轮的工作型面与坯料接触，通过圆弧形工作型面使平板坯料发生变形，成为杯状工件；

（4）主轴退回原位置；

（5）利用第二旋轮和第三旋轮分别实现强旋和挤压功能；主轴进行轴向进给，第二旋轮和第三旋轮同时径向进给，第二旋轮使坯料强旋减薄并初步进行齿槽填充，第三旋轮再次挤压坯料，使齿形填充饱满。