CN108213162A - 制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺及其专用工装 - Google Patents

Abstract

一种制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺及其专用工装，分两次旋压，采用两工步旋压成型。第一次旋压用第二级的大端面内径在模具上定位，待旋压成型后，材料完全填充到上下芯模时，第一级齿槽的圆度靠上下芯模来保证，然后用旋压出来的第一齿槽作为基准，在底平面加工中心孔，这样第一级齿槽相对于这个基准孔的跳动比较好，再以这个中心孔定位，旋压第二级齿槽，这样，第二级齿槽对于中心孔的跳动也很好，上下台阶的齿槽的同轴度也就能够保证了。本发明的有益效果是，解决了不同直径台阶式旋压皮带轮上下齿槽不同心问题、安装尺寸不稳定问题，实现了稳定的旋压生产，有效保证产品质量，提供了合格的不同直径台阶式板制旋压皮带轮。

Description

制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺及其专用工装

技术领域

本发明属于汽车发动机内板制旋压不同直径台阶式皮带轮加工技术领域，涉及一种台阶式皮带轮旋压工艺及其专用工装。

背景技术

目前，在汽车、电机、农用机械中都在追求轻量化，以达到更好的节能减排目的，使用旋压皮带轮越来越多，但是目前大多使用单组的皮带轮，像这种多级的复合带轮并不多见，如果一定要使用多组带轮，大多是通过螺钉或者焊接方式使多个皮带轮组装成一个整体。相对于这种多个皮带轮组合结构，多级台阶式皮带轮是一个整体，不需通过其它方式连接成为一个整体，这样材料消耗少、成本低、效率高、性能好。但是不同直径台阶式结构皮带轮对旋压工艺相要求较高，旋压时容易出现上下台阶齿槽不同心，跳动大，或者齿槽的安装尺寸不稳定等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种解决了上下齿槽不同心问题、安装尺寸不稳定问题，有效保证产品质量的制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺。

本发明的目的还在于提供上述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺的专用工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下工步：

①在旋压设备上安装旋压第一级齿槽的芯模夹具一，芯模夹具一包括上芯模一、下芯模一、顶出器一；预成型旋轮一装在第一旋轮轴上；终成型旋轮一装在第二旋轮轴上；旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模一保持工进速度垂直向下压待加工产品第一级材料，待加工产品第一级材料以大端面内径定位在下芯模一上，同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮一呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品第一级材料，将待加工产品第一级材料沿预成型旋轮一上下分开；在进给到设定的位置后，预成型旋轮一快退；

②旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，并保持工进速度垂直向下压待加工产品第一级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮一水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第一级材料，继续进行对完成了工步①的待加工产品第一级材料旋压成型，达到产品要求的第一级齿槽一形状，得到待加工产品第二级材料；

③在旋压后的待加工产品第二级材料以旋压出来的第一级齿槽一定位，在底平面上加中心孔；

④在另一旋压设备上安装旋压第二级齿槽的芯模夹具二，芯模夹具二包括上芯模二、下芯模二、定位销、顶出器二、成型块；上芯模二上装有定位销；预成型旋轮二装在第一旋轮轴上；终成型旋轮二装在第二旋轮轴上；旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模二并保持工进速度垂直向下压待加工产品第二级材料；待加工产品第二级材料以中心孔定位；同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮二水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第二级材料，将待加工产品第二级材料沿预成型旋轮二上下分开；在进给到设定的位置后，预成型旋轮二快退；

⑤旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，并保持工进速度垂直向下压待加工产品第二级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮二水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第二级材料，继续进行对完成了工步④的待加工产品第二级材料旋压成型，达到产品要求的第二级齿槽二形状。

本发明工步①中的上芯模一所保持的工进速度为1-1.5mm/s，预成型旋轮一工进速度为1.8-2.2mm/s；

工步②中的上芯模一所保持的工进速度为1-1.5mm/s,终成型旋轮一工进速度为0.8-1mm/s；

工步④中的上芯模二所保持的工进速度为1-1.5mm/s，预成型旋轮二工进速度为1.6-2.0mm/s；

工步⑤中的上芯模二所保持的工进速度为1-1.5mm/s,终成型旋轮二工进速度为0.6-0.8mm/s。

本发明上下台阶齿槽分两次旋压成型，不同的齿槽采用不同的旋压工装。

本发明旋压成型顺序，先成型小直径齿槽一，再成型大直径齿槽二。

本发明第一次旋压齿槽一以待加工产品第一级材料大端面内径定位。

本发明第二次旋压齿槽二以待加工产品第二级材料中心孔定位。

本发明所说待加工产品第二级材料中心孔、是以待加工产品第一级材料旋压的齿槽一定位加工而成。

本发明的专用工装：在旋压设备上安装旋压第一级齿槽的芯模夹具一，芯模夹具一包括上芯模一、下芯模一、顶出器一；上芯模一的下端有环形凹槽，环形凹槽的结构尺寸与待加工成型的第一级齿槽上端尺寸相适配，下芯模一上端面有带锥度的斜面，下芯模一上端面带锥度的斜面与待加工成型的第一级齿槽下端尺寸相适配；下芯模一中部上端装有顶出器一，顶出器一突出于下芯模一上端面，顶出器一外径、结构尺寸与待加工成型产品的底平面结构尺寸相适配，预成型旋轮一装在第一旋轮轴上且与第一级齿槽的芯模夹具一对应；终成型旋轮一装在第二旋轮轴上且与第一级齿槽的芯模夹具一对应；终成型旋轮一结构与待加工成型的第一级齿槽相适配；

在另一旋压设备上安装有旋压第二级齿槽的芯模夹具二，芯模夹具二包括上芯模二、下芯模二、定位销、顶出器二、成型块；上芯模二的下端有环形凹槽，环形凹槽的结构尺寸与待加工成型的第二级齿槽上端面尺寸相适配，上芯模二中心装有定位销；下芯模二内有成型块，成型块上端面有带锥度的斜面，与待加工成型产品的第二级齿槽下端结构尺寸相适配；成型块中心装有顶出器二，顶出器二突出于成型块，顶出器二结构尺寸与待加工成型产品的底平面结构尺寸相适配，顶出器二中心有凹型槽，顶出器二中心凹型槽与定位销相适配；预成型旋轮二装在第一旋轮轴上且与第二级齿槽的芯模夹具二对应；终成型旋轮二装在第二旋轮轴上且与第二级齿槽的芯模夹具二对应；终成型旋轮二结构与待加工成型的第二级齿槽相适配。

本发明所述下芯模一中心有一通孔，通孔装有用于将顶出器一顶出的顶杆，同时也方便旋压中将待加工产品第一级材料中空气排出。

本发明所述下芯模二和成型块中心有一通孔，通孔装有用于将顶出器二顶出的顶杆，同时也方便旋压中将待加工产品第二级材料中空气排出。

本发明分两次旋压，每次旋压采用两工步旋压成型，为保证上下齿槽同轴度，最关键的就在于每次旋压选择的定位。第一次旋压不同于常规的折叠轮旋压，无端面止口定位，所以旋压时用第二级的大端面内径在模具上定位，待旋压成型后，材料完全填充到上下芯模时，第一级齿槽的圆度靠上下芯模来保证，然后用旋压出来的第一级齿槽作为基准，在底平面加工中心孔，这样第一级齿槽相对于这个基准孔的跳动比较好。然后再以这个中心孔定位，旋压第二级齿槽，这样，第二级齿槽对于中心孔的跳动也很好，这样，上下台阶的齿槽的同轴度也就能够保证了。在两次旋压中，均保证待加工产品材料底面与模具贴紧，这样两次旋压出来的齿槽相对底平面的位置不会变，安装尺寸也能够很好的保证。

本发明的有益效果是，解决了不同直径台阶式旋压皮带轮上下齿槽不同心问题、安装尺寸不稳定问题，实现了稳定的旋压生产，有效保证产品质量，提供了合格的不同直径台阶式板制旋压皮带轮。

附图说明

图1是本发明的方法生产的产品；

图2是旋压成型工步①的示意图；

图3是旋压成型工步②的示意图；

图4是加工中心定位孔的示意图；

图5是旋压成型工步③的示意图；

图6是旋压成型工步④的示意图。

图中，1、加工成型后的齿槽一；2、加工成型后的齿槽二；3、旋压成型工步①旋压后的形状；4、预成型旋轮一；5、上芯模一；6、顶出器一；7、下芯模一；8、终成型旋轮一；9、中心孔；10、上芯模二；11、定位销；12、旋压成型工步③旋压后的形状；13、顶出器二；14、下芯模二；15、预成型旋轮二；16、终成型旋轮二；17、成型块。

具体实施方式

如图1所示，产品为上下直径不同的旋压皮带轮，1为第一级单槽折叠轮齿槽一、直径φ176mm，2为第二级单槽折叠轮齿槽二，外径φ230mm，两个槽间距离为19.5mm。

如图2所示，在旋压设备上安装旋压齿槽一的芯模夹具一，芯模夹具一包括上芯模一5、下芯模一7、顶出器一6组成。预成型旋轮一4装在第一旋轮轴上；终成型旋轮一装在第二旋轮轴上。旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模一5保持工进速度垂直向下压待加工产品第一级材料，待加工产品第一级材料以大端面内径在下芯模一7中定位，同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮一4水平方向进行挤压待加工产品第一级材料，将待加工产品第一级材料沿预成型旋轮一4上下分开。在进给到设定的位置后，预成型旋轮一4快退，3为预成型旋轮一4旋压后的形状。此工步完成后，设备的垂直缸和水平缸均未进到位，上芯模一5和下芯模一7未压紧。

如图3所示，旋压设备的主轴继续旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模一5保持工进速度垂直向下继续压待加工产品第一级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮一8水平方向继续挤压待加工产品第一级材料，继续进行对完成了工步①的待加工产品第一级材料旋压成型，达到产品要求的齿槽形状如图1所示，此工步完成后，设备的垂直缸和水平缸进给到位，垂直缸将上芯模一5、下芯模一7、顶出器一6、待加工产品第一级材料紧紧地压在一起。装在第二旋轮轴上的终成型旋轮一8，将待加工产品第一级材料挤压成图纸要求的齿槽形状1，得到待加工产品第二级材料。然后终成型旋轮一8快退，顶出器一6将待加工产品第二级材料顶出，第一次旋压完成。

如图4所示，加工中心孔9，中心孔9也是下一步第二次旋压的定位孔，中心孔9以第一次旋压出来齿槽一1定位加工而成。

如图5所示，在旋压设备上安装旋压齿槽二的芯模夹具二，芯模夹具二包括上芯模二10、下芯模二14、顶出器二13、定位销11、成型块17组成。预成型旋轮二15装在第一旋轮轴上；终成型旋轮二装在第二旋轮轴上。旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模二10并保持工进速度垂直向下压待加工产品第二级材料，待加工产品第二级材料以中心孔定位，同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮二15水平方向进行挤压待加工产品第二级材料，将待加工产品第二级材料沿预成型旋轮二15上下分开。在进给到设定位置后，预成型旋轮二15快退，12为预成型旋轮二15旋压后的形状。此工步完成后，设备的垂直缸和水平缸均未进到位，上芯模二10和下芯模二14未压紧。

如图6所示，旋压设备的主轴继续旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，上芯模二10保持工进速度垂直向下继续压待加工产品第二级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮二16水平方向进行挤压待加工产品第二级材料，继续进行对完成了工步⑤的待加工产品第二级材料旋压成型，达到产品要求的齿槽形状如图1所示，此工步完成后，设备的垂直缸和水平缸进给到位，垂直缸将上芯模二10、下芯模二14、顶出器二13、成型块17、待加工产品第二级材料紧紧地压在一起。装在第二旋轮轴上的终成型旋轮二16，将待加工产品第二级材料的形状12挤压成图纸要求的齿槽形状。然后终成型旋轮二16快退，顶出器二13将最终成型的产品顶出，第二次旋压完成。待加工产品第二级材料齿槽加工完毕，如图1所示。

Claims (10)

1.一种制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于包括以下工步：

①在旋压设备上安装旋压第一级齿槽的芯模夹具一，芯模夹具一包括上芯模一（5）、下芯模一（7）、顶出器一（6）；预成型旋轮一（4）装在第一旋轮轴上；终成型旋轮一（8）装在第二旋轮轴上；旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模一（5）保持工进速度垂直向下压待加工产品第一级材料，待加工产品第一级材料以大端面内径定位在下芯模一（7）上，同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮一（4）呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品第一级材料，将待加工产品第一级材料沿预成型旋轮一（4）上下分开；在进给到设定的位置后，预成型旋轮一（4）快退；

②旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具一和待加工产品第一级材料旋转，并保持工进速度垂直向下压待加工产品第一级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮一（8）水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第一级材料，继续进行对完成了工步①的待加工产品第一级材料旋压成型，达到产品要求的第一级齿槽一（1）形状，得到待加工产品第二级材料；

③在旋压后的待加工产品第二级材料以旋压出来的第一级齿槽一定位，在底平面上加中心孔（9）；

④在另一旋压设备上安装旋压第二级齿槽的芯模夹具二，芯模夹具二包括上芯模二（10）、下芯模二（14）、定位销（11）、顶出器二（13）、成型块（17）；定位销（11）装在上芯模二（10）上；预成型旋轮二（15）装在第一旋轮轴上；终成型旋轮二（16）装在第二旋轮轴上；旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，设备的垂直缸带动上芯模二（10）并保持工进速度垂直向下压待加工产品第二级材料；待加工产品第二级材料以中心孔（9）定位；同时装在第一旋轮轴的预成型旋轮二（15）水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第二级材料，将待加工产品第二级材料沿预成型旋轮二（15）上下分开；在进给到设定的位置后，预成型旋轮二（15）快退；

⑤旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具二和待加工产品第二级材料旋转，并保持工进速度垂直向下压待加工产品第二级材料，同时装在第二旋轮轴的终成型旋轮二（16）水平方向并保持工进速度进行挤压待加工产品第二级材料，继续进行对完成了工步④的待加工产品第二级材料旋压成型，达到产品要求的第二级齿槽二（2）形状。

2.根据权利要求1所述一种制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：工步①中的上芯模一（5）所保持的工进速度为1-1.5mm/s，预成型旋轮一（4）工进速度为1.8-2.2mm/s；

工步②中的上芯模一（5）所保持的工进速度为1-1.5mm/s,终成型旋轮一（8）工进速度为0.8-1mm/s；

工步④中的上芯模二（10）所保持的工进速度为1-1.5mm/s，预成型旋轮二（15）工进速度为1.6-2.0mm/s；

工步⑤中的上芯模二（10）所保持的工进速度为1-1.5mm/s,终成型旋轮二（16）,工进速度为0.6-0.8mm/s。

3.根据权利要求1所述一种制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：上下台阶齿槽分两次旋压成型，不同的齿槽采用不同的旋压工装。

4.根据权利要求1所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：旋压成型顺序，先成型小直径齿槽一（1），再成型大直径齿槽二（2）。

5.根据权利要求1所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：第一次旋压齿槽一（1），以待加工产品第一级材料大端面内径定位。

6.根据权利要求1所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：第二次旋压齿槽二（2）以待加工产品第二级材料中心孔（9）定位。

7.根据权利要求1所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺，其特征在于：待加工产品第二级材料底平面上的中心孔（9）要以第一次旋压的齿槽一（1）定位。

8.一种制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺的专用工装，其特征在于：在旋压设备上安装旋压第一级齿槽的芯模夹具一，芯模夹具一包括上芯模一（5）、下芯模一（7）、顶出器一（6）；上芯模一（5）的下端有环形凹槽，环形凹槽的结构尺寸与待加工成型的第一级齿槽上端尺寸相适配，下芯模一（7）上端面有带锥度的斜面，下芯模一（7）上端面带锥度的斜面与待加工成型的第一级齿槽下端尺寸相适配；下芯模一（7）中部上端装有顶出器一（6），顶出器一（6）突出于下芯模一（7）上端面，顶出器一（6）结构尺寸与待加工成型产品的底平面结构尺寸相适配，预成型旋轮一（4）装在第一旋轮轴上且与第一级齿槽的芯模夹具一对应；终成型旋轮一（8）装在第二旋轮轴上且与第一级齿槽的芯模夹具一对应；终成型旋轮一（8）结构与待加工成型的第一级齿槽相适配；

在另一旋压设备上安装有旋压第二级齿槽的芯模夹具二，芯模夹具二包括上芯模二（10）、下芯模二（14）、定位销（11）、顶出器二（13）、成型块（17）；上芯模二（10）的下端有环形凹槽，环形凹槽的结构尺寸与待加工成型的第二级齿槽上端面尺寸相适配，上芯模二（10）中心装有定位销（11）；下芯模二（14）内有成型块（17），成型块（17）上端面有带锥度的斜面，与待加工成型产品的第二级齿槽下端结构尺寸相适配；成型块（17）中心装有顶出器二（13），顶出器二（13）突出于成型块（17），顶出器二（13）结构尺寸与待加工成型产品的底平面结构尺寸相适配，顶出器二（13）中心有凹型槽，顶出器二（13）中心凹型槽与定位销（11）相适配；预成型旋轮二（15）装在第一旋轮轴上且与第二级齿槽的芯模夹具二对应；终成型旋轮二（16）装在第二旋轮轴上且与第二级齿槽的芯模夹具二对应；终成型旋轮二（16）结构与待加工成型的第二级齿槽相适配。

9.根据权利要求8所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺的专用工装，其特征在于：所述下芯模一（7）中心有一通孔，通孔装有用于将顶出器一（6）顶出的顶杆，同时也方便旋压中将待加工产品第一级材料中空气排出。

10.根据权利要求8所述制造不同直径台阶式旋压皮带轮的旋压工艺的专用工装，其特征在于：所述下芯模二（14）和成型块（17）中心有一通孔，通孔装有用于将顶出器二（13）顶出的顶杆，同时也方便旋压中将待加工产品第二级材料中空气排出。