CN106734819A - 一种多段式螺旋齿的加工模具及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多段式螺旋齿的加工模具，包括上模、下模、冲头与顶杆，其特征在于下模内设置有上下重叠的第二模腔与第三模腔，第二模腔的内壁上设置有相应的轮齿结构，第三模腔为四棱柱结构，上模内设置有第一模腔，第一模腔的内壁上设置有相应的螺旋齿结构，上模上方设置有加压装置，上模与下模之间设置有起顶组件，冲头垂直设置在第一模腔上方，顶杆垂直设置在第三模腔的下方，冲头、第一模腔、第二模腔、第三模腔、顶杆共中心轴设置，第一模腔的直径大于待加工素材的直径，素材直径大于第二模腔的直径，第二模腔的直径大于第三模腔的直径。能够实现对素材一体加工成型，得到的多段式螺旋齿结构精度高，节省了大量人力物力。

Description

一种多段式螺旋齿的加工模具及其方法

技术领域

本发明涉及一种加工模具，尤其是涉及一种针对多段式螺旋齿结构的零件的加工结构。

背景技术

现有一种零件结构，如图1所示：零件为三段式结构，从上往下依次是第一段11、第二段12与第三段12，第一段11为柱状结构且外表面附有螺旋齿结构，第二段12为柱状结构且外边面附有轮齿结构，第三段13为四棱柱结构，且第一段11的外直径大于第二段12的外直径，第二段12的外直径大于第三段13的外直径。

现对这种零件的加工方式采用分段逐一加工，依次对柱状素材的各个段部进行加工，通过多次加工之后，得到该零件。这种加工工程中，素材需要多次转移，浪费了大量人力，加工过程耗时长。而且在多次运送过程中，容易出现对半成品零件造成损伤、磨损，从而使得得到的零件精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多段式螺旋齿的加工模具及其方法，能够实现对素材一体加工成型，得到的多段式螺旋齿结构精度高，节省了大量人力物力。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多段式螺旋齿的加工模具，包括上模、下模、冲头与顶杆，所述的下模内设置有上下重叠的第二模腔与第三模腔，所述的第二模腔的内壁上设置有相应的轮齿结构，所述的第三模腔为四棱柱结构，所述的上模内设置有第一模腔，所述的第一模腔的内壁上设置有相应的螺旋齿结构，所述的上模上方设置有加压装置，上模与下模之间设置有起顶组件，所述的冲头垂直设置在第一模腔上方，所述的顶杆垂直设置在第三模腔的下方，所述的冲头、第一模腔、第二模腔、第三模腔、顶杆共中心轴设置，所述的第一模腔的直径大于待加工素材的直径，素材直径大于第二模腔的直径，第二模腔的直径大于第三模腔的直径。

本发明进一步的优选方案：所述的第一模腔上方设置有供素材放入的通道，所述的通道连通了模腔的顶面与上模的顶面，所述的冲头由通道将素材顶入第二模腔，所述的通道的直径大于第一模腔的直径。通道需要供素材进入，且在素材成型后需要从通道脱模。因此通道的直径大于要成型后零件的最大直径，即通道的直径大于第一模腔的直径，从而成型后的零件才能顺利从通道脱出。

本发明进一步的优选方案：所述的下模的上端的边沿处为设置有一圈内陷，所述的上模的下端的边沿处设置有一圈与内陷结构相适应的扣边。确保上模下压后与下模是在预定位置叠合，因此设置内陷与扣边，对上模的位置进行限位。

本发明进一步的优选方案：所述的起顶组件位于下模内，所述的上模在加压装置的作用下下压，上模的底面紧贴在下模的顶面。

一种多段式螺旋齿的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)初始状态，起顶组件为伸长状态，上模与下模之间存在预定的间距，冲头离开通道，顶杆的顶面位于第三模腔的底面。

2)将柱状结构的素材由通道放入，冲头工作将素材向下顶入第二模腔。

3)冲头持续工作，将素材冲压至第三模腔，成型零件的第二段与第三段的结构，同时加压装置工作将上模下压至与下模贴合，素材在冲压第二段、第三段结构过程中产生的多余料被挤压进入第一模腔。

4)冲头下压至第一模腔的顶面，此时第一模腔内的间隙被素材充满，多段式螺旋齿零件成型，冲头回升恢复初始位置。

5)起顶组件工作，将成型的零件与上模一起向上顶起，同步脱离下模，此时成型的零件与上模之间相对静止。

6)待成型的零件脱离下模后，起顶组件停止工作，顶杆继续工作向上顶成型的零件，零件在顶杆的作用下向上旋出第一模腔后由通道脱离上模。

7)至此已完成了脱模，顶杆向下移动，恢复初始位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于在下模设置第二模腔与第三模腔，在上模设置第一模腔，且设置冲头、顶杆、加压装置、起顶组件等多个动力部件。在一体加工多段式螺旋齿的过程中，存在的问题是：第一段为螺旋齿结构，第二段则是直齿轮结构。在加压成型过程中，若直压成型，那可以成功成型第二段与第三段的结构，而无法成型第一段的螺旋齿结构。若采用旋转加压的方式，那可以成型第一段的结构，而第二段与第三段的成型存在困难。在成品脱模过程中，也存在同样的问题，直行式脱模，则会破坏第一段的螺旋齿结构，旋转脱模，则会破坏第二段与第三段的结构。本发明设置可灵活活动的上模，并将成型第一段结构的第一模腔设置在上模内，将成型第二段、第三段结构的第二模腔、第三模腔设置在下模内。因此可以在成型与脱模的过程中分别对第一段、第二段、第三段进行冲压成型以及脱模。本发明采用的素材的直径与长度均有要求，素材要能够顺利通过第一模腔，从而不需要在第一模腔内有所挤压。在本发明中素材在成型第二段、第三段结构过程中多余的材料将进入第一模腔用于成型第一段的结构，因此素材的体积要恰好能够挤压成型零件。本发明在加工零件过程中，先对第二段、第三段的结构进行成型，再成型第一段的结构。在脱模过程中，先脱下模中的第二段、第三段的结构，再从上模中脱离整个零件。本发明实现对素材一体加工成型，得到的多段式螺旋齿结构精度高，节省了大量人力物力。

附图说明

图1为成型零件的结构示意图；

图2为素材冲压成型的结构示意图

图3为素材脱模过程的结构示意图

图4为素材完成脱模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示：一种多段式螺旋齿的加工模具，包括上模1、下模2、冲头3与顶杆4，下模2内设置有上下重叠的第二模腔6与第三模腔7，第二模腔6的内壁上设置有相应的轮齿结构，第三模腔7为四棱柱结构，上模1内设置有第一模腔5，第一模腔5的内壁上设置有相应的螺旋齿结构，上模1上方设置有加压装置8，上模1与下模2之间设置有起顶组件9，冲头3垂直设置在第一模腔5上方，顶杆4垂直设置在第三模腔7的下方，冲头3、第一模腔5、第二模腔6、第三模腔7、顶杆4共中心轴设置，第一模腔5的直径大于待加工素材的直径，素材直径大于第二模腔6的直径，第二模腔6的直径大于第三模腔7的直径。

第一模腔5上方设置有供素材放入的通道21，通道21连通了模腔的顶面与上模1的顶面，冲头3由通道21将素材顶入第二模腔6，通道21的直径大于第一模腔5的直径。

下模2的上端的边沿处为设置有一圈内陷22，上模1的下端的边沿处设置有一圈与内陷22结构相适应的扣边23。

起顶组件9位于下模2内，上模1在加压装置8的作用下下压，上模1的底面紧贴在下模2的顶面。

一种多段式螺旋齿的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)初始状态，起顶组件9为伸长状态，上模1与下模2之间存在预定的间距，冲头3离开通道21，顶杆4的顶面位于第三模腔7的底面。

2)将柱状结构的素材由通道21放入，冲头3工作将素材向下顶入第二模腔6。

3)冲头3持续工作，将素材冲压至第三模腔7，成型零件的第二段与第三段的结构，同时加压装置8工作将上模1下压至与下模2贴合，素材在冲压第二段、第三段结构过程中产生的多余料被挤压进入第一模腔5。

4)冲头3下压至第一模腔5的顶面，此时第一模腔5内的间隙被素材充满，多段式螺旋齿零件成型，冲头3回升恢复初始位置。

5)起顶组件9工作，将成型的零件与上模1一起向上顶起，同步脱离下模2，此时成型的零件与上模1之间相对静止。

6)待成型的零件脱离下模2后，起顶组件9停止工作，顶杆4继续工作向上顶成型的零件，零件在顶杆4的作用下向上旋出第一模腔5后由通道21脱离上模1。

7)至此已完成了脱模，顶杆4向下移动，恢复初始位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多段式螺旋齿的加工模具，包括上模、下模、冲头与顶杆，其特征在于所述的下模内设置有上下重叠的第二模腔与第三模腔，所述的第二模腔的内壁上设置有相应的轮齿结构，所述的第三模腔为四棱柱结构，所述的上模内设置有第一模腔，所述的第一模腔的内壁上设置有相应的螺旋齿结构，所述的上模上方设置有加压装置，上模与下模之间设置有起顶组件，所述的冲头垂直设置在第一模腔上方，所述的顶杆垂直设置在第三模腔的下方，所述的冲头、第一模腔、第二模腔、第三模腔、顶杆共中心轴设置，所述的第一模腔的直径大于待加工素材的直径，素材直径大于第二模腔的直径，第二模腔的直径大于第三模腔的直径。

2.根据权利要求1所述的一种多段式螺旋齿的加工模具，其特征在于所述的第一模腔上方设置有供素材放入的通道，所述的通道连通了模腔的顶面与上模的顶面，所述的冲头由通道将素材顶入第二模腔，所述的通道的直径大于第一模腔的直径。

3.根据权利要求1所述的一种多段式螺旋齿的加工模具，其特征在于所述的下模的上端的边沿处为设置有一圈内陷，所述的上模的下端的边沿处设置有一圈与内陷结构相适应的扣边。

4.根据权利要求1所述的一种多段式螺旋齿的加工模具，其特征在于所述的起顶组件位于下模内，所述的上模在加压装置的作用下下压，上模的底面紧贴在下模的顶面。

5.根据权利要求1所述的一种多段式螺旋齿的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）初始状态，起顶组件为伸长状态，上模与下模之间存在预定的间距，冲头离开通道，顶杆的顶面位于第三模腔的底面;

2）将柱状结构的素材由通道放入，冲头工作将素材向下顶入第二模腔;

冲头持续工作，将素材冲压至第三模腔，成型零件的第二段与第三段的结构，同时加压装置3）工作将上模下压至与下模贴合，素材在冲压第二段、第三段结构过程中产生的多余料被挤压进入第一模腔;

4）冲头下压至第一模腔的顶面，此时第一模腔内的间隙被素材充满，多段式螺旋齿零件成型，冲头回升恢复初始位置;

5）起顶组件工作，将成型的零件与上模一起向上顶起，同步脱离下模，此时成型的零件与上模之间相对静止;

6）待成型的零件脱离下模后，起顶组件停止工作，顶杆继续工作向上顶成型的零件，零件在顶杆的作用下向上旋出第一模腔后由通道脱离上模;

7）至此已完成了脱模，顶杆向下移动，恢复初始位置。