CN108405712B - 一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法 - Google Patents

一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法 Download PDF

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Abstract

一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，克服了现有技术中旋压皮带轮的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离小于轮辐厚度时，不能直接冲压而采用数控铣的方法加工，增加了制造成本以及加工的效率很低的问题，特征是通过第一套模具进行第一次冲压，冲压出轮辐上的一次通孔，通过第二套模具进行第二次冲压，冲压出轮辐上的盲孔，再通过第二套模具进行第三次冲压，将第二次冲压出轮辐上的盲孔冲压为通孔，即可冲压出轮辐上的具有安装孔的旋压皮带轮，有益效果是，由于采用两套模具，分三次进行冲压，因此可以对安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离小于等于轮辐厚度时进行冲压加工，与采用数控铣进行加工相比，降低了制造成本，提高了加工的效率。

Description

一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法
技术领域
本发明属于旋压皮带轮技术领域，特别涉及一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法。
背景技术
现有技术中的旋压皮带轮，如公告号为CN201751631U的实用新型公开的一种汽车助力泵用双边多楔旋压皮带轮，在轮辐上加工有安装孔，减轻了皮带轮的整体重量，使皮带轮在运转过程中减少能量消耗，所以也称为减重工艺孔，还因其具有对皮带轮进行散热降温的作用，也称为散热孔，如公告号为CN205896097U的实用新型公开的一种新型助力转向泵皮带轮，即称为轮辐上均布有若干散热孔。现有技术中，旋压皮带轮的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间都有一定的距离，根据冲压理论，凹模壁厚等于1.5～2倍冲压材料厚度，也就是说，轮辐上的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离必须大于轮辐的厚度，以现有技术旋压皮带轮总成一个具体的实例为例，其轮辐厚度为4mm，轮辐上的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离为6.25mm，因此，现有技术中轮辐上的安装孔可直接冲压。因为安装孔是用于通过扳手来锁紧泵体上的紧固螺钉的，当泵体上的紧固螺钉位置偏向轮缘内圆壁时，安装孔也必须向轮缘内圆壁扩展，当安装孔外沿壁扩展到与轮缘内圆壁之间的距离≤轮辐厚度时，特别是轮辐厚度为4mm，而安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离仅仅为1mm时，凹模壁厚被缩小到无法托住轮辐的极限值，因而，现有技术中再直接冲压则不能实现，所以，现有技术中旋压皮带轮在这种情况下只有采用数控铣的方法进行加工，不仅增加了制造成本，加工的效率也很低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足之处，提供可以降低制造成本，提高加工效率的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法。
本发明采用的技术方案包括第一步骤、第二步骤和第三步骤，在所述第一步骤中通过第一套模具进行第一次冲压，冲压出轮辐上的一次通孔，在所述第二步骤中在第二凹模中插入凹模定位柱，然后将凹模定位柱的上端插入一次通孔接近轴套一侧进行旋压皮带轮的定位，通过第二套模具进行第二次冲压，冲压出轮辐上的盲孔，在所述第三步骤中将旋压皮带轮翻转180°放置在第二凹模的上面，然后将凹模定位柱的上端插入一次通孔接近轴套的一侧进行旋压皮带轮的定位，再通过第二套模具进行第三次冲压，将第二次冲压出轮辐上的盲孔冲压为通孔，即可冲压出轮辐上的具有4个安装孔的旋压皮带轮。
所述安装孔的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离≤轮辐的厚度。
所述安装孔的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离≤1mm。
所述第一套模具包括上模架和下模架，在上模架的上端面螺纹连接有模柄，在上模架的下端面用螺钉连接有第一固定板，同时在上模架的下端面过盈配合连接导向套，在第一固定板上安装第一凸模，并通过加热后铆接，将第一凸模与第一固定板固定连接，在第一凸模上套装第一卸料橡胶和第一卸料板，在上模架上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉穿过第一固定板和第一卸料橡胶与第一卸料板螺纹连接，在下模架的上端面用螺钉固定连接第一凹模，在下模架的上端面过盈配合连接导向柱，所述导向柱与导向套滑动配合。
所述第二套模具包括上模架和下模架，在上模架的上端面螺纹连接有模柄，在上模架的下端面用螺钉连接有第二固定板，同时在上模架的下端面过盈配合连接导向套，在第二固定板上安装第二凸模，并通过加热后铆接，将第二凸模与第二固定板固定连接，在第二凸模上套装第二卸料橡胶和第二卸料板，在上模架上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉穿过第二固定板和第二卸料橡胶与第二卸料板螺纹连接，在下模架的上端面用螺钉固定连接第二凹模，在所述第二凹模中安装所述凹模定位柱，在下模架的上端面过盈配合连接导向柱，所述导向柱与导向套滑动配合。
所述第二凸模包括第二凸模柄，在第二凸模柄的底部加工有第二凸模刃口和第二凸模斜面，所述第二凸模刃口和第二凸模斜面的形状呈平顶弧面，所述第二凸模斜面与垂直面的夹角α为40°～42°。
所述第二凹模包括第二凹模本体，在第二凹模本体上加工有第二凹模凸台和第二凹模安装平面，在第二凹模安装平面上加工有第二凹模螺纹孔和第二凹模销钉孔，在第二凹模凸台上加工有第二凹模中心孔和与凹模定位柱的形状相匹配的凸模第二凹模定位柱孔。
所述凹模定位柱包括凹模定位柱本体，凹模定位柱本体的左侧面为凹模定位柱左圆弧面，前侧面为凹模定位柱前斜面，后侧面为凹模定位柱后斜面，凹模定位柱前斜面与凹模定位柱后斜面相互垂直并分别与凹模定位柱左圆弧面相切，由凹模定位柱前斜面、凹模定位柱后斜面和凹模定位柱左圆弧面构成扇形面的定位面。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
（1）本发明提供了两套模具，尤其是提供了第二套模具，并由于采用两套模具，分三次进行旋压皮带轮安装孔的冲压，用第一套模具进行第一次冲压，冲压出轮辐上的一次通孔，用第二套模具进行第二次冲压，冲压出轮辐上的盲孔，再用第二套模具进行第三次冲压，将第二次冲压出的盲孔冲压为通孔，即可冲压出轮辐上的安装孔，因此可以对轮辐上安装孔的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离≤轮辐厚度时旋压皮带轮的安装孔进行冲压加工，本发明实现了轮辐的厚度为4mm，轮辐上的安装孔的安装孔外沿壁与轮缘内圆壁之间的距离≤1mm的冲压加工，与采用数控铣进行加工相比，降低了制造成本，提高了加工的效率。
（2）本发明采用由凹模定位柱前斜面、凹模定位柱左圆弧面和凹模定位柱后斜面构成扇形的定位面的凹模定位柱，在第二凹模凸台上加工有与凹模定位柱的形状相匹配的第二凹模定位柱孔，起到了用第二套模具进行第二次冲压出轮辐上的盲孔和再用第二套模具第三次冲压出轮辐上的安装孔时防止旋压皮带轮在加工过程中产生径向偏移的作用，从而保证了旋压皮带轮安装孔的加工精度。
附图说明
图1是本发明第一套模具结构示意图，
图2是本发明第一步骤的产品主视图，
图3是图2的C-C剖视图，
图4是本发明第二套模具结构示意图，
图5是本发明第二步骤和第三步骤的旋压皮带轮定位结构示意图，
图6是本发明第二步骤的产品主视图，
图7是图6的D-D剖视图，
图8是本发明第三步骤的产品主视图，
图9是图8的E-E剖视图，
图10 是本发明第二凸模的主视图，
图11是图10的仰视图，
图12是本发明第二凹模的主视图，
图13是图12的F-F剖视图，
图14 是本发明凹模定位柱的主视图，
图15是图14的俯视图。
图中：
1.模柄，2.上模架，
3.固定板，4.卸料橡胶，
5.卸料板，
6-1.第一凸模，
6-2.第二凸模，
6-2-1.第二凸模柄，6-2-2. 第二凸模刃口，6-2-3. 第二凸模斜面，
7-1.第一凹模，
7-2.第二凹模，
7-2-1.第二凹模本体，7-2-2.第二凹模螺纹孔，
7-2-3.第二凹模销钉孔，7-2-4.第二凹模中心孔，
7-2-5.第二凹模定位柱孔，7-2-6.第二凹模凸台，
7-2-7.第二凹模安装平面，
8.导向柱，9.下模架，
10.旋压皮带轮，
10-1.轮辐，
10-2.轮缘外圆壁，
10-3.轮缘内圆壁，
10-4.安装孔，
10-4A.一次通孔，10-4B.盲孔，
10-4N.安装孔内沿壁，10-4W.安装孔外沿壁，
10-5.轴套，10-6.轴套中心孔，
10-7.上环形沿，10-8.V形槽，10-9.下环形沿，
11.凹模定位柱，
11-1.凹模定位柱本体，11-2.凹模定位柱前斜面，
11-3.凹模定位柱后斜面，11-4.凹模定位柱左圆弧面，
12.卸料螺钉，
13.导向套。
具体实施方式
具体实施方式1
本发明采用的冲压加工方法包括如下三个步骤：
第一步骤，冲压旋压皮带轮4个一次通孔10-4A；所述第一步骤包括第一工序、第二工序和第三工序：
第一工序：安装调试第一套模具，
第二工序：安装固定旋压皮带轮：如图1、图2和图3所示，将已经加工完成的包括轮辐10-1、轮缘外圆壁10-2、轮缘内圆壁10-3、轴套10-5和轴套中心孔10-6的旋压皮带轮10放置在第一凹模7-1上面，并通过轮缘内圆壁10-3与第一凹模7-1的外圆壁进行定位，然后，第一凸模6-1向下运动，当卸料板5压到轮辐10-1的上端面时，将轮辐10-1压紧固定：
第三工序：冲压出旋压皮带轮4个一次通孔10-4A，第一凸模6-1继续向下运动，冲压出轮辐10-1上的4个一次通孔10-4A，
第二步骤，冲压旋压皮带轮4个盲孔10-4B；所述第二步骤包括第四工序、第五工序和第六工序：
第四工序：安装调试第二套模具，
第五工序：旋压皮带轮定位，如图4和图5所示，该工序首先在第二凹模7-2中插入凹模定位柱11，然后将第一步骤第三工序冲压出轮辐10-1上的4个一次通孔10-4A的旋压皮带轮10放置在第二凹模7-2上面，并通过4个凹模定位柱11的上端插入4个一次通孔10-4A接近轴套10-5的一侧，即轮辐上4个一次通孔10-4A的内沿壁一侧进行4个旋压皮带轮的定位，以防止旋压皮带轮10在加工过程中的径向偏移；
第六工序：冲压出旋压皮带轮10的4个盲孔10-4B，如图4、图5、图6和图7所示，第二凸模6-2向下运动，冲压出轮辐10-1上的4个盲孔10-4B，
第三步骤，冲压安装孔10-4；所述第三步骤包括第七工序、第八工序和第九工序：
第七工序：翻转定位旋压皮带轮，如图4和图5所示，该工序首先将第三工序冲压出轮辐10-1上的4个一次通孔10-4A和第六工序冲压出轮辐10-1上的4个盲孔10-4B的旋压皮带轮10翻转180°放置在第二凹模7-2上面，并通过4个凹模定位柱11的上端插入4个一次通孔10-4A接近轴套10-5一侧，即轮辐上4个一次通孔10-4A的内沿壁一侧，进行旋压皮带轮的定位，以防止旋压皮带轮10在加工过程中的径向偏移；
第八工序：冲压出安装孔10-4；如图4、图5、图8和图9所示，第二凸模6-2向下运动，将第二次冲压出轮辐上的4个盲孔冲压为通孔，即可冲压出轮辐10-1上的具有4个安装孔10-4的旋压皮带轮10，所述旋压皮带轮10还具有上环形沿10-7、V形槽10-8和下环形沿10-9，所述旋压皮带轮10的轮辐10-1的厚度为4mm，所述4个安装孔10-4的安装孔外沿壁10-4W与轮缘内圆壁10-3之间的距离≤1mm，
第九工序：卸料，第二凸模6-2向上运动，在卸料橡胶4的回弹作用下，通过卸料板5将旋压皮带轮10卸掉。
在进行下一批次加工时，将第二套模具更换为第一套模具即可。
具体实施方式2
如图1所示，本发明所述冲压加工方法所采用的第一套模具包括上模架2和下模架9，在上模架2的上端面螺纹连接有模柄1，在上模架2的下端面用螺钉连接有第一固定板3-1，同时在上模架2的下端面过盈配合连接导向套13，在第一固定板3-1上安装第一凸模6-1，并通过加热后铆接，将第一凸模6-1与第一固定板3-1固定连接，在第一凸模6-1上套装第一卸料橡胶4-1和第一卸料板5-1，在上模架2上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉12穿过第一固定板3-1和第一卸料橡胶4-1与第一卸料板5-1螺纹连接，在下模架9的上端面用螺钉固定连接第一凹模7-1，在下模架9的上端面过盈配合连接导向柱8，所述导向柱8与导向套13滑动配合。
使用时，通过模柄1与冲床的滑块固定连接，将下模架9安装在压力机的工作台面上即可。
具体实施方式3
如图4所示，本发明所述冲压加工方法所采用的第二套模具包括上模架2和下模架9，在上模架2的上端面螺纹连接有模柄1，在上模架2的下端面用螺钉连接有第二固定板3-2，同时在上模架2的下端面过盈配合连接导向套13，在第二固定板3-2上安装第二凸模6-2，并通过加热后铆接，将第二凸模6-2与第二固定板3-2固定连接，在第二凸模6-2上套装第二卸料橡胶4-2和第二卸料板5-2，在上模架2上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉12穿过第二固定板3-2和第二卸料橡胶4-2与第二卸料板5-2螺纹连接，在下模架9的上端面用螺钉固定连接第二凹模7-2，在第二凹模7-2中安装有凹模定位柱11，在下模架9的上端面过盈配合连接导向柱8，所述导向柱8与导向套13滑动配合。
如图10和图11所示，所述第二凸模6-2包括第二凸模柄6-2-1，在第二凸模柄6-2-1的底部加工有第二凸模刃口6-2-2和第二凸模斜面6-2-3，所述第二凸模刃口6-2-2和第二凸模斜面6-2-3的形状呈平顶弧面，即中间为平面，两侧为弧面，且两侧弧面与中间平面圆滑相交形成平顶弧面，所述第二凸模斜面6-2-3与垂直面的夹角α为40°～42°。
如图12和图13所示，所述第二凹模7-2包括第二凹模本体7-2-1，在第二凹模本体7-2-1上加工有第二凹模凸台7-2-6和第二凹模安装平面7-2-7，在第二凹模安装平面7-2-7上加工有第二凹模螺纹孔7-2-2和第二凹模销钉孔7-2-3，在第二凹模凸台7-2-6上加工有第二凹模中心孔7-2-4和与凹模定位柱11的形状相匹配的第二凹模定位柱孔7-2-5。
如图14和图15所示，所述凹模定位柱11包括凹模定位柱本体11-1，凹模定位柱本体11-1的左侧面为凹模定位柱左圆弧面11-3，前侧面为凹模定位柱前斜面11-2，后侧面为凹模定位柱后斜面11-4，凹模定位柱前斜面11-2与凹模定位柱后斜面11-4相互垂直并分别与凹模定位柱左圆弧面11-3相切，由凹模定位柱前斜面11-2、凹模定位柱左圆弧面11-3和凹模定位柱后斜面11-4构成扇形面的定位面。
使用时，通过模柄1与冲床的滑块固定连接，将下模架9安装在压力机的工作台面上即可。

Claims (9)

1.一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，包括第一步骤、第二步骤和第三步骤，其特征在于，在所述第一步骤中通过第一套模具进行第一次冲压，冲压出轮辐（10-1）上的一次通孔（10-4A），在所述第二步骤中在第二凹模（7-2）中插入凹模定位柱（11），然后将凹模定位柱（11）的上端插入一次通孔（10-4A）接近轴套（10-5）一侧进行旋压皮带轮的定位，在所述第二步骤中通过第二套模具进行第二次冲压，冲压出轮辐（10-1）上的盲孔（10-4B），在所述第三步骤中将旋压皮带轮（10）翻转180°放置在第二凹模（7-2）的上面，然后将凹模定位柱（11）的上端插入一次通孔（10-4A）接近轴套（10-5）的一侧进行旋压皮带轮的定位，再通过第二套模具进行第三次冲压，将第二次冲压出轮辐上的盲孔（10-4B）冲压为通孔，即可冲压出轮辐（10-1）上的具有安装孔（10-4）的旋压皮带轮（10）。
2.根据权利要求1所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述安装孔（10-4）的安装孔外沿壁（10-4W）与轮缘内圆壁(10-3）之间的距离≤轮辐（10-1）的厚度。
3.根据权利要求2所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述安装孔（10-4）的安装孔外沿壁（10-4W）与轮缘内圆壁(10-3）之间的距离≤1mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述第一套模具包括上模架（2）和下模架(9），在上模架（2）的上端面螺纹连接有模柄（1），在上模架（2）的下端面用螺钉连接有第一固定板(3-1），同时在上模架（2）的下端面过盈配合连接导向套(13)，在第一固定板(3-1）上安装第一凸模(6-1），并通过加热后铆接，将第一凸模(6-1）与第一固定板(3-1）固定连接，在第一凸模(6-1）上套装第一卸料橡胶(4-1）和第一卸料板(5-1），在上模架（2）上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉(12）穿过第一固定板(3-1）和第一卸料橡胶(4-1）与第一卸料板(5-1）螺纹连接，在下模架(9)的上端面用螺钉固定连接第一凹模(7-1），在下模架(9）的上端面过盈配合连接导向柱(8），所述导向柱(8）与导向套(13）滑动配合。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述第二套模具包括上模架（2）和下模架(9），在上模架（2）的上端面螺纹连接有模柄（1），在上模架（2）的下端面用螺钉连接有第二固定板(3-2），同时在上模架（2）的下端面过盈配合连接导向套(13），在第二固定板(3-2）上安装第二凸模(6-2），并通过加热后铆接，将第二凸模(6-2）与第二固定板(3-2）固定连接，在第二凸模(6-2）上套装第二卸料橡胶(4-2）和第二卸料板(5-2），在上模架（2）上设有卸料螺钉安装孔，卸料螺钉(12）穿过第二固定板(3-2）和第二卸料橡胶(4-2）与第二卸料板(5-2）螺纹连接，在下模架(9）的上端面用螺钉固定连接第二凹模（7-2），在所述第二凹模（7-2）中安装所述凹模定位柱（11），在下模架(9）的上端面过盈配合连接导向柱(8），所述导向柱(8）与导向套(13）滑动配合。
6.根据权利要求5所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述第二凸模(6-2）包括第二凸模柄(6-2-1），在第二凸模柄(6-2-1）的底部加工有第二凸模刃口(6-2-2）和第二凸模斜面(6-2-3），所述第二凸模刃口(6-2-2）和第二凸模斜面(6-2-3）的形状呈平顶弧面。
7.根据权利要求6所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述第二凸模斜面(6-2-3）与垂直面的夹角α为40°～42°。
8.根据权利要求5所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述第二凹模（7-2）包括第二凹模本体（7-2-1），在第二凹模本体（7-2-1）上加工有第二凹模凸台（7-2-6）和第二凹模安装平面（7-2-7），在第二凹模安装平面（7-2-7）上加工有第二凹模螺纹孔（7-2-2）和第二凹模销钉孔（7-2-3），在第二凹模凸台（7-2-6）上加工有第二凹模中心孔（7-2-4）和与凹模定位柱（11）的形状相匹配的第二凹模定位柱孔（7-2-5）。
9.根据权利要求5所述的一种旋压皮带轮安装孔的冲压加工方法，其特征在于，所述凹模定位柱（11）包括凹模定位柱本体（11-1），凹模定位柱本体（11-1）的左侧面为凹模定位柱左圆弧面（11-4），前侧面为凹模定位柱前斜面（11-2），后侧面为凹模定位柱后斜面（11-3），凹模定位柱前斜面（11-2）与凹模定位柱后斜面（11-3）相互垂直并分别与凹模定位柱左圆弧面（11-4）相切，由凹模定位柱前斜面（11-2）、凹模定位柱后斜面（11-3）和凹模定位柱左圆弧面（11-4）构成扇形面的定位面。
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