CN105414296B - 带内纵齿离合器壳体复合旋压成形设备及工艺 - Google Patents
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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
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 (2)
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;
其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。
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。
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