CN108380844A - 大带轮加工用模具及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大带轮加工领域，尤其涉及一种加工大带轮用的模具及该模具的制造方法。为解决采用压铸方法制造大带轮时不能存在拔模斜度的问题，本发明提出一种大带轮加工用模具，其包括定模芯、动模芯和分流锥，定模芯的顶部设置有侧壁设置有齿槽结构的铸造穴槽；动模芯压盖在定模芯的顶部，动模芯的底部设置有与铸造穴槽位置对应的铸造穴盖，动模芯的底部设置有连通分流锥和铸造穴盖的进料通道；铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内；定模芯和动模芯的表面设置有硬度至少为75HRC的PST渗透层。这样的大带轮加工用模具，铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的光滑度高，大大减小了开模阻力，解决了采用铸造方法制造大带轮时不能存在拔模斜度的问题。
Description
技术领域
本发明涉及大带轮加工领域，尤其涉及一种加工大带轮用的模具及该模具的制造方法。
背景技术
大带轮也称为全周齿轮，多用于电动工具中，属于传动齿轮。为避免皮带因受力不均匀而在全周齿轮上来回走动，在制造全周齿轮时，全周齿轮的齿轮面上不可以有斜度，也不可以有任何铸造缺陷。但是，在采用压铸方法铸造时，压铸件上最少需要0.5°以上的拔模斜度，由此可见，该大带轮不能采用压铸方法进行生产。
另外，大带轮使用量很大，且其结构和材料不适合采用冲压方法或型材拉伸方法制造。
发明内容
为解决采用压铸方法制造大带轮时不能存在拔模斜度的问题，本发明提出一种大带轮加工用模具，该大带轮加工用模具包括定模芯、动模芯和分流锥，所述定模芯的顶部设置有铸造穴槽，该铸造穴槽的侧壁上设置有齿槽结构；所述动模芯压盖在所述定模芯的顶部，所述动模芯的底部设置有与所述铸造穴槽位置对应的铸造穴盖，所述动模芯的底部设置有进料通道，该进料通道连通所述分流锥和所述铸造穴盖；所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内；所述定模芯和所述动模芯的表面设置有PST渗透层，且所述PST渗透层的硬度至少为75HRC。这样的大带轮加工用模具，铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的光滑度高，大大减小了开模阻力，即可以使大带轮加工用模具的铸造穴槽和铸造穴盖内不设置拔模斜度，解决了采用铸造方法制造大带轮时不能存在拔模斜度的问题。
优选地，所述进料通道包括进料主通道和进料支通道，所述进料主通道与所述分流锥连通，所述进料支通道连通所述进料主通道和所述铸造穴盖。进一步地，所述进料支通道与所述进料主通道垂直连通。这样，使进料支通道和进料主通道垂直，可避免因铸造金属液经进料主通道直接涌入铸造穴槽中导致铸造的大带轮因两侧填充不良而不均匀，从而避免铸造的大带轮出现卷气或起皮之类的质量问题。
优选地，所述铸造穴槽的数量为偶数个，且成对的铸造穴槽对称设置在所述进料主通道的两侧。这样，在铸造过程中，既方便进料主通道分流，又可以使模具位于进料主通道两侧的部位温度变化一致，方便冷却控制。
优选地，所述动模芯中设置有冷却管，该冷却管包括分流锥冷却支管和两个进料通道冷却支管，所述分流锥冷却支管与所述进料通道冷却支管连通，且两个所述进料通道冷却支管对称设置在所述进料主通道的两侧并与所述进料主通道平行，所述分流锥冷却支管靠近所述分流锥并与所述进料主通道垂直。进一步地，所述进料通道冷却支管位于所述铸造穴盖的上方。这样，可利用分流锥冷却支管对大带轮加工用模具中靠近分流锥的部位进行冷却，利用进料通道冷却支管对大带轮加工用模具中靠近进料主通道以及铸造穴槽的部位进行冷却，进而有效提高冷却效果，进而提高该大带轮加工用模具的冷热平衡性能。
本发明还提出一种制造大带轮加工用模具的方法，该方法包括如下步骤：
S1、采用紫铜电极对所述大带轮加工用模具中的定模芯和动模芯进行加工，得出所述定模芯上的铸造穴槽和所述动模芯上的铸造穴盖；
S2、依次采用油石和尼龙纤维轮对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行抛光，使所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内；
S3、采用PST处理工艺对所述定模芯和所述动模芯的表面进行处理，在所述定模芯和所述动模芯的外表面形成PST渗透层，且所述PST渗透层的硬度至少为75HRC。
采用该制造方法制造大带轮加工用模具时，利用尼龙纤维轮对铸造穴槽和铸造穴盖进行抛光，使铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内，大大降低了开模阻挡力，从而使大带轮加工用模具的铸造穴槽和铸造穴盖内不存在拔模斜度也可加工制造出大带轮；利用PST处理工艺即飞乐思金属表面科技处理工艺对大带轮加工用模具中的定模芯和动模芯的外表面进行处理形成PST渗透层，这样的PST渗透层的硬度至少为75HRC，从而使得模具表面硬度高，耐腐蚀，耐冲刷，有效提高了模具的使用寿命。
优选地，在所述步骤S1中，先采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行粗加工，且在该粗加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为20A，放电间隙为0.5mm；然后采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行细加工，且在该细加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为5A，放电间隙为0.2mm；最后采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行精加工，且在该精加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为2A，放电间隙为0.1mm。这样，分步采用紫铜电极对定模芯和动模芯进行粗加工、细加工和精加工，可有效保证加工精度和加工速度，降低加工成本。
优选地，所述在所述步骤S2中，先采用120目油石对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行粗抛光，然后采用400目油石对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行细抛光，最后采用所述尼龙纤维轮对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行精抛光，直至所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面出现镜面状态，且所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内。这样，分步采用油石和尼龙纤维抛光轮对定模芯和动模芯进行粗抛光、细抛光和精抛光，可有效保证抛光精度和抛光速度，降低抛光成本。
附图说明
图1为本发明大带轮加工用模具中的定模芯的结构示意图；
图2为本发明大带轮加工用模具中的动模芯的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合图1和2对本发明大带轮加工用模具及其制造方法进行详细说明。
如图1和2所示，本发明大带轮加工用模具包括定模芯1、动模芯2和分流锥3。定模芯1的顶部设置有铸造穴槽11，该铸造穴槽11的侧壁上设置有齿槽结构。动模芯2压盖在定模芯1的顶部，动模芯2的底部设置有与铸造穴槽11位置对应的铸造穴盖21。动模芯2的底部设置有进料通道22，该进料通道22连通分流锥3和铸造穴盖21，即进料通道22连通铸造穴槽11和分流锥3。铸造穴槽11和铸造穴盖21的内表面的粗糙度在Ra0.2以内。这样的大带轮加工用模具，铸造穴槽11和铸造穴盖21的内表面的光滑度高，大大减小了开模阻力，即可以使大带轮加工用模具的铸造穴槽和铸造穴盖内不设置拔模斜度，解决了采用铸造方法制造大带轮时不能存在拔模斜度的问题。优选地，进料通道22包括进料主通道221和进料支通道222，进料主通道221与分流锥3连通，进料支通道222连通进料主通道221和铸造穴盖21。优选地，进料支通道222与进料主通道221垂直连通。这样，使进料支通道222和进料主通道221垂直，可避免因铸造金属液经进料主通道221直接涌入铸造穴槽11中导致铸造的大带轮因两侧填充不良而不均匀，从而避免铸造的大带轮出现卷气或起皮之类的质量问题。优选地，铸造穴槽11的数量为偶数个，且成对的铸造穴槽11对称设置在进料主通道221的两侧。这样，在铸造过程中，既方便进料主通道221分流，又可以使模具位于进料主通道221两侧的部位温度变化一致，方便冷却控制。优选地，动模芯2中设置有冷却管，该冷却管包括分流锥冷却支管(图中未示出)和两个进料通道冷却支管231，分流锥冷却支管与进料通道冷却支管231连通，且两个所进料通道冷却支管231对称设置在进料主通道221的两侧并与进料主通道221平行，分流锥冷却支管靠近分流锥3并与进料主通道221垂直。优选地，进料通道冷却支管231位于铸造穴盖21的上方。这样，可利用分流锥冷却支管对大带轮加工用模具中靠近分流锥3的部位进行冷却，利用进料通道冷却支管231对大带轮加工用模具中靠近进料主通道221以及铸造穴槽11的部位进行冷却，进而有效提高冷却效果，进而提高该大带轮加工用模具的冷热平衡性能。在定模芯1和动模芯2的表面设置有PST渗透层(图中未示出)，且该PST渗透层的硬度至少为75HRC。这样的大带轮加工用模具的表面硬度高，耐腐蚀，耐冲刷，使用寿命长。
本发明还提出一种制造大带轮加工用模具的方法，该方法包括如下步骤：
S1、采用紫铜电极对大带轮加工用模具中的定模芯和动模芯进行加工，得出定模芯上的铸造穴槽和所述动模芯上的铸造穴盖。具体加工过程如下：
首先，采用紫铜电极对定模芯和动模芯进行粗加工，且在该粗加工过程中，紫铜电极的放电电流为20A，放电间隙为0.5mm；然后，采用紫铜电极对定模芯和动模芯进行细加工，且在该细加工过程中，紫铜电极的放电电流为5A，放电间隙为0.2mm；最后，采用紫铜电极对定模芯和动模芯进行精加工，且在该精加工过程中，紫铜电极的放电电流为2A，放电间隙为0.1mm。这样，分步采用紫铜电极对定模芯和动模芯进行粗加工、细加工和精加工，可有效保证加工精度和加工速度，降低加工成本。
S2、依次采用油石和尼龙纤维轮对铸造穴槽和铸造穴盖的内表面进行抛光，使铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内。具体抛光过程如下：
首先，采用120目油石对铸造穴槽和铸造穴盖的内表面进行粗抛光；然后，采用400目油石对铸造穴槽和铸造穴盖的内表面进行细抛光；最后，采用尼龙纤维轮对铸造穴槽和铸造穴盖的内表面进行精抛光，直至铸造穴槽和铸造穴盖的内表面出现镜面状态，且铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内。这样，分步采用油石和尼龙纤维抛光轮对定模芯和动模芯进行粗抛光、细抛光和精抛光，可有效保证抛光精度和抛光速度，降低抛光成本。
S3、采用PST处理工艺对定模芯和动模芯的表面进行处理，在定模芯和动模芯的外表面形成PST渗透层，且PST渗透层的硬度至少为75HRC。
采用该制造方法制造大带轮加工用模具时，利用尼龙纤维轮对铸造穴槽和铸造穴盖进行抛光，使铸造穴槽和铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内，大大降低了开模阻挡力，从而使大带轮加工用模具的铸造穴槽和铸造穴盖内不存在拔模斜度也可加工制造出大带轮；利用PST处理工艺即飞乐思金属表面科技处理工艺对大带轮加工用模具中的定模芯和动模芯的外表面进行处理形成PST渗透层，这样的PST渗透层的硬度至少为75HRC，从而使得模具表面硬度高，耐腐蚀，耐冲刷，有效提高了模具的使用寿命。
Claims (9)
1.一种大带轮加工用模具，其特征在于，该大带轮加工用模具包括定模芯、动模芯和分流锥，所述定模芯的顶部设置有铸造穴槽，该铸造穴槽的侧壁上设置有齿槽结构；所述动模芯压盖在所述定模芯的顶部，所述动模芯的底部设置有与所述铸造穴槽位置对应的铸造穴盖，所述动模芯的底部设置有进料通道，该进料通道连通所述分流锥和所述铸造穴盖；所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内；所述定模芯和所述动模芯的表面设置有PST渗透层，且所述PST渗透层的硬度至少为75HRC。
2.根据权利要求1所述的大带轮加工用模具，其特征在于，所述进料通道包括进料主通道和进料支通道，所述进料主通道与所述分流锥连通，所述进料支通道连通所述进料主通道和所述铸造穴盖。
3.根据权利要求2所述大带轮加工用模具，其特征在于，所述进料支通道与所述进料主通道垂直连通。
4.根据权利要求3所述的大带轮加工用模具，其特征在于，所述铸造穴槽的数量为偶数个，且成对的铸造穴槽对称设置在所述进料主通道的两侧。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的大带轮加工用模具，其特征在于，所述动模芯中设置有冷却管，该冷却管包括分流锥冷却支管和两个进料通道冷却支管，所述分流锥冷却支管与所述进料通道冷却支管连通，且两个所述进料通道冷却支管对称设置在所述进料主通道的两侧并与所述进料主通道平行，所述分流锥冷却支管靠近所述分流锥并与所述进料主通道垂直。
6.根据权利要求5所述的大带轮加工用模具，其特征在于，所述进料通道冷却支管位于所述铸造穴盖的上方。
7.一种制造权利要求1-6中任意一项所述的大带轮加工用模具的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、采用紫铜电极对所述大带轮加工用模具中的定模芯和动模芯进行加工，得出所述定模芯上的铸造穴槽和所述动模芯上的铸造穴盖；
S2、依次采用油石和尼龙纤维轮对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行抛光，使所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内；
S3、采用PST处理工艺对所述定模芯和所述动模芯的表面进行处理，在所述定模芯和所述动模芯的外表面形成PST渗透层，且所述PST渗透层的硬度至少为75HRC。
8.根据权利要求7所述的制造大带轮加工用模具的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，先采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行粗加工，且在该粗加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为20A，放电间隙为0.5mm；然后采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行细加工，且在该细加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为5A，放电间隙为0.2mm；最后采用紫铜电极对所述定模芯和所述动模芯进行精加工，且在该精加工过程中，所述紫铜电极的放电电流为2A，放电间隙为0.1mm。
9.根据权利要求8所述的制造大带轮加工用模具的方法，其特征在于，所述在所述步骤S2中，先采用120目油石对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行粗抛光，然后采用400目油石对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行细抛光，最后采用所述尼龙纤维轮对所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面进行精抛光，直至所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面出现镜面状态，且所述铸造穴槽和所述铸造穴盖的内表面的粗糙度在Ra0.2以内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180810 |