CN108246917A - 一种离合器毂齿形辊压成形装置及加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离合器毂齿形辊压成形装置及加工工艺，属于车辆制造领域。所述成形装置包括依次同轴设置的主轴、芯模与顶杆，所述主轴不仅能发生转动且能轴向进给；所述芯模外壁下端沿轴向均布齿形，其上端安装在主轴上，下端套有筒形工件，且通过顶杆作用可保证能与主轴发生同步转动；所述工件外围设有3‑4个滚轮，滚轮数目可根据齿数对应选择；所述滚轮外型面与待加工离合器毂外型面匹配，滚轮可沿与主轴垂直方向横向进给。本发明实现内外均带纵齿离合器毂的加工制造，成形装置简单、成形效率与成形精度高、灵活通用，在成形内外齿的同时保证齿形填充性，实现成形质量与效率的双重提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆制造领域的技术，具体是一种采用多点逐次辊压成形方法降低成形设备成本，提高离合器毂齿形成形质量与效率的辊压成形装置及加工工艺。
背景技术
变速箱离合器由离合器毂体、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，尤其是双离合器变速器或自动变速器的关键零部件之一。而离合器毂作为离合器摩擦片和钢片的支撑结构，其精度和强度的高低直接影响车辆离合器的使用性能与寿命。离合器毂体为表面积较大的复杂深筒件，其典型特点为周向均布的齿槽和局部的壁厚变化，尤其是齿形部位壁厚不均匀且存在极小圆角，整体质量要求较高。
离合器毂体零件最主要的功能区为周向齿形(尺寸参数见图1)。除了齿数、齿宽和齿高等基本元素外，齿形内外圆角的大小，即齿形在加工制造过程中的填充性，直接影响毂体与摩擦片及钢片的装配精度，进而影响整个离合器的磨损与寿命。目前，离合器毂体的加工方式有旋压工艺和冲压工艺。旋压工艺的成形效率较低，模具和成形设备昂贵，且零件表面存在较为明显的滚痕；而常规的冲压工艺虽可提高效率，但易产生齿形填充不满等缺陷，难以满足质量要求，且成形模具所承受的挤压强度高，模具寿命短。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，针对现有离合器毂成形设备复杂、齿形填充不满和成形效率低等技术问题，提出一种离合器毂齿形辊压成形装置和加工工艺，采用多点逐次辊压技术加工离合器毂齿形，具有降低加工成本、提高成形质量与效率、通用灵活、适合多品种离合器毂生产的优势。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案，结合附图说明如下：
一种离合器毂齿形辊压成形装置，包括依次同轴设置的主轴、芯模与顶杆，所述主轴1连接一控制器，所述控制器驱动主轴1转动和轴向进给；
所述芯模2外壁下端沿轴向均布齿形，芯模2上端安装在主轴1上，下端套有筒形工件3，且通过顶杆5作用使筒形工件3与主轴1发生同步转动；
所述工件3外围设有3-4个滚轮4，滚轮4数目根据齿数对应选择。
所述滚轮4数目根据齿数对应选择的原则为：由于离合器毂加工齿数多选择能够整分360°的齿数，多以360的约数，而考虑滚轮4数目时应选择能够整分相应齿数的滚轮数，即取相应齿数的最小非1约数2或3，为保证加工稳定性，提高加工精度与效率，取滚轮4数目为3和4，即三点与四点对称辊压成形。
所述滚轮4外型面与待加工离合器毂齿外型面匹配，滚轮4在控制器的驱动下，沿与主轴1垂直方向横向进给，其转动仅靠滚轮4与工件3之间的摩擦力驱动。
一种离合器毂齿形辊压成形加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1根据所要加工的离合器毂齿需要，选择相匹配的芯模2和滚轮4,所述芯模2外齿与成品离合器毂内齿匹配,滚轮4外型面与成品离合器毂外齿匹配；
2在主轴1上依次安装芯模2、工件3与顶杆5,所述顶杆5压紧工件3,使工件3能与芯模2保持同步转动,在工件3外围安装滚轮4，控制器驱动滚轮4进给至加工工位，主轴1驱动工件向下运动，,挤压工件3内壁填充到芯模2外齿的齿底，滚轮4回程，主轴1带动工件3回程，完成一次加工；
3控制器控制主轴1旋转，其中离合器毂齿数为z,主轴1带动芯模2每次转动一个角度α＝360°/z,与此同时，控制器再次控制滚轮4进给至加工工位，而后主轴1驱动工件3下行挤压工件3变形，重复上述步骤，直至挤压出全部齿形。
本发明与现有技术相比，具有如下作用与效果：
(1)可提高内外均带纵齿的复杂离合器毂加工效率。本发明通过滚轮挤压工件，使工件材料发生变形并填充到齿形芯模的凹槽中，同时在工件外圆周形成齿槽，获得离合器毂所需的齿形，成形效率高。
(2)可降低成形设备成本。相比旋压、冲压等昂贵的模具和成形设备以及传统剃齿、锻压等多次换模、多个工位的加工方式，该种成形方式设备简单，在降低设备成本上效果非常明显。
(3)可提高成形质量。如前所述，相比离合器毂齿形旋压和冲压加工方式，该种成形方式零件表面成形质量好，齿形填充饱满。
(4)通过更换芯模、控制主轴旋转对工件进行分度以及控制工件向下运动的距离，就可成形不同齿数、不同高度的离合器毂齿，灵活通用。
附图说明
图1为离合器毂零件形状尺寸示意图；其中：图1a为主视图；图1b为半剖视图；
图2为图1a局部放大示意图；
图3为本发明离合器毂零件立体示意图；
图4为本发明成形装置结构示意图；其中：1、主轴；2、芯模；3、工件；4、滚轮；5、顶杆；
图5为三点对称辊压B-B剖视图；其中：图5a为加工开始前B-B剖视图；图5b为加工过程中B-B剖视图；
图6为四点对称辊压B-B剖视图；其中：图6a为加工开始前B-B剖视图；图6b为加工过程中B-B剖视图；
图7(a)、(b)、(c)为整个加工过程中各零部件相对位置关系图。
图中：1.主轴，2.芯模，3.工件，4.滚轮，5.顶杆
具体实施方式
下面接合具体实施例对本发明作进一步说明。
1、如图4所示，一种离合器毂的齿形成形装置，包括依次同轴设置的主轴1、芯模2与顶杆5，所述主轴1连接一控制器，不仅能发生转动且能轴向进给；
2、所述芯模2外壁下端沿轴向均布外齿，上端安装在主轴1上，下端套有筒形工件3，且通过顶杆5作用可保证能与主轴1发生同步转动；
3、所述工件3外围设有3-4个滚轮4，滚轮4数目可根据齿数对应选择，选择原则为：为降低离合器毂齿形加工难度与保证齿形加工精度，在考虑离合器毂加工齿数时多选择能够整分360°的齿数，如12，15，18，20，24，30，36，40，45，60，72(多以360的约数)等，而加工齿形考虑滚轮4数目时应选择能够整分相应齿数的滚轮数，即取相应齿数的最小非1约数2或3，而2个滚轮数目难以保证加工效率与加工稳定性，因此取滚轮数目为3和4，即为三点与四点对称辊压成形，既能保证加工稳定性也能提高加工精度与效率；
4、所述滚轮4外型面与待加工离合器毂外型面匹配，滚轮4连接一控制器，可沿与主轴垂直方向横向进给，其转动仅靠滚轮4与工件3之间的摩擦力驱动；
本发明离合器毂加工工艺，包括以下步骤：
(1)根据所要加工的离合器毂需要，选择相匹配的芯模2和滚轮4,所述芯模2外齿与成品离合器毂内齿匹配,滚轮4外型面与成品离合器毂外齿匹配；
(2)在主轴1上依次安装芯模2、工件3与顶杆5,所述顶杆5压紧工件3,使工件3能与芯模2保持同步转动,在工件3外围安装滚轮4，控制器驱动滚轮4进给至加工工位，主轴1驱动工件3向下运动，,刚好能够挤压工件3内壁填充到芯模2外齿的齿底，滚轮4回程，主轴1带动工件3回程，完成一次加工；
(3)控制器控制主轴1旋转，其中离合器毂齿数为z,主轴带动芯模2每次转动一个角度α＝360°/z,与此同时，控制器控制滚轮4进给至加工工位，而后主轴1驱动工件3下行挤压工件变形，重复上述步骤，直至挤压出全部齿形。
本实施例中：步骤(1)中，在选择所需滚轮时，不仅包括选择与所待加工离合器毂外齿面相匹配的滚轮，还包括选择应安装的滚轮数目，如当离合器毂齿数为12，15，18，24，30，36，45，60，72等时，可选择滚轮数目为3；当离合器毂齿数为12，20，24，36，40，60，72等时，可选择滚轮数目为4；其中，当齿数为12，24，36，60，72等既可被3整分又可被4整分时，尽量选择四点对称辊压，以提高加工效率。
Claims (4)
1.一种离合器毂齿形辊压成形装置，包括依次同轴设置的主轴、芯模与顶杆，其特正在于：所述主轴(1)连接一控制器，所述控制器驱动主轴(1)转动和轴向进给；
所述芯模(2)外壁下端沿轴向均布齿形，芯模(2)上端安装在主轴(1)上，下端套有筒形工件(3)，且通过顶杆(5)作用使筒形工件(3)与主轴(1)发生同步转动；
所述工件(3)外围设有3-4个滚轮(4)，滚轮(4)数目根据齿数对应选择。
2.根据权利要求1所述的一种离合器毂齿形辊压成形装置，其特征在于：所述滚轮(4)数目根据齿数对应选择的原则为：由于离合器毂加工齿数多选择能够整分360°的齿数，多以360的约数，而考虑滚轮(4)数目时应选择能够整分相应齿数的滚轮数，即取相应齿数的最小非1约数2或3，为保证加工稳定性，提高加工精度与效率，取滚轮(4)数目为3和4，即三点与四点对称辊压成形。
3.根据权利要求1或2所述的一种离合器毂齿形辊压成形装置，其特征在于：所述滚轮(4)外型面与待加工离合器毂齿外型面匹配，滚轮(4)在控制器的驱动下，沿与主轴(1)垂直方向横向进给，其转动仅靠滚轮(4)与工件(3)之间的摩擦力驱动。
4.一种离合器毂齿形辊压成形加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据所要加工的离合器毂齿需要，选择相匹配的芯模(2)和滚轮(4),所述芯模
(2)外齿与成品离合器毂内齿匹配,滚轮(4)外型面与成品离合器毂外齿匹配；
(2)在主轴(1)上依次安装芯模(2)、工件(3)与顶杆(5),所述顶杆(5)压紧工件(3),使工件(3)能与芯模(2)保持同步转动,在工件(3)外围安装滚轮(4)，控制器驱动滚轮(4)进给至加工工位，主轴(1)驱动工件向下运动，,挤压工件(3)内壁填充到芯模(2)外齿的齿底，滚轮(4)回程，主轴(1)带动工件(3)回程，完成一次加工；
(3)控制器控制主轴(1)旋转，其中离合器毂齿数为z,主轴(1)带动芯模(2)每次转动一个角度α＝360°/z,与此同时，控制器再次控制滚轮(4)进给至加工工位，而后主轴(1)驱动工件(3)下行挤压工件(3)变形，重复上述步骤，直至挤压出全部齿形。
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| GR01 | Patent grant | ||
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