CN113967710A - 一种行星轮搓丝板及其搓丝工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种行星轮搓丝板及其搓丝工艺，属于冷冲压加工技术领域。它解决了现有的行星轮上的齿条加工出倒角十分困难的问题。本搓丝板包括本体，本体上设有若干倾斜设置且间隔均匀的搓齿条，搓齿条具有顶面、顺齿面和逆齿面，搓齿条上位于逆齿面一侧设有与逆齿面相交的倾斜面，倾斜面与逆齿面的倾斜方向相同且倾斜面与本体长边所在侧面之间的夹角α小于逆齿面与本体长边所在侧面之间的夹角β,在搓丝过后，搓齿条在毛胚行星轮外周面上形成均匀的齿槽，倾斜面在每个的齿槽的其中一侧槽壁上均形成弧形的倒角面。这样的设计十分方便行星轮齿条上的倒角加工。

Description

一种行星轮搓丝板及其搓丝工艺

技术领域

本发明属于冷冲压加工技术领域，涉及一种搓丝板，尤其涉及一种行星轮搓丝板的搓丝工艺。

背景技术

搓丝板在我们日常生活中应用十分广泛，一般搓丝板都是成对出现的，两块搓丝板夹持住待加工的工件，然后通过移动让工件沿着搓丝板滚动一圈使得搓丝板上的搓齿能在工件的外周面上形成齿条，使用搓丝板可以加工工件的外螺纹或丝锥。

当然一些齿轮上的齿也可以通过搓丝板来进行搓丝挤压成型，例如汽车起动机上的行星轮就是通过搓丝板的搓丝加工来成型的，为了方便行星轮与发动机的星轮的啮合，一般都需要在行星轮的齿条的末端加工出来倒角。我们国内的现有技术当中都是在齿条搓丝出来之后再转入车床内进行车削加工，由于齿条有很多条，每个齿条上都需要加工出倒角，每个齿条都需要车刀来进行车削加工步骤需要重复数次，十分麻烦。又由于倒角为倾斜面，其本身的车削难度就极大，多次车削会导致加工出来的倒角面都不是很整齐，如果再遇到车床夹具固定行星轮的位置不正则会导致车削出来的倒角面参差不齐，外观不美观不说，使用起来都配合不一，严重影响行星轮的使用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种行星轮搓丝板及其搓丝工艺。它所解决的是现有的行星轮上的齿条加工出倒角十分困难的技术问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种行星轮搓丝板，包括本体，所述本体上设有若干倾斜设置且间隔均匀的搓齿条，所述搓齿条具有顶面、顺齿面和逆齿面，其特征在于，所述搓齿条上位于逆齿面一侧设有与逆齿面相交的倾斜面，所述倾斜面与逆齿面的倾斜方向相同且倾斜面与本体长边所在侧面之间的夹角α小于逆齿面与本体长边所在侧面之间的夹角β。

在行星轮滚过搓丝板时，搓丝板上的凸起的搓齿条会在行星轮上留下间隔均匀的齿槽，本搓齿条包括位于顶部的顶面以及位于搓齿条两侧的逆齿面和顺齿面，这三个面分别对应齿槽的槽底以及两侧槽壁。本搓齿条位于与逆齿面同侧上凸出了一部分，这一部分的侧面与逆齿面相交即为倾斜面，由于搓齿条是倾斜设置的，所以其侧面的逆齿面也是倾斜的，倾斜面的倾斜角度α小于逆齿面的倾斜角度β，这样在行星轮滚动过程中倾斜面会由于α与β的角度偏差出现偏心将原本行星轮上的齿槽的一侧槽壁压出一个弧形面的结构类似倒角，实现了不通过车削直接通过冷压在行星轮齿条上加工出倒角，这样的设计十分方便行星轮齿条上的倒角加工。而且本设计将行星轮上的齿条加工以及齿条上的倒角加工的步骤通过一次搓丝来完成加工，大大减少了加工步骤，十分方便齿条上的倒角的加工。

在上述的一种行星轮搓丝板，所述本体包括可拆分的主板和副板，每根搓齿条均包括半齿条一和半齿条二，所述半齿条一均位于主板上，所述半齿条二均位于副板上，所述倾斜面位于半齿条二上。

本搓丝板是由主板和副板组成的，主板和副板的顶面齐平，搓丝板的顶面一般都是通过车削来加工出搓丝条的，由于本搓丝板的逆齿面上具有倾斜面，车削不好操作，所以通过这样主板和副板的分体将搓丝条倾斜面所在的部位直接分离开，另外单独加工副板，在副板上车削形成倾斜面，加工完成之后再将副板重新与主板重新拼装让两者上的搓齿半齿条一和半齿条二合二为一重新形成带有凸部的完整搓齿条，这样方便加工出搓丝板，而且也方便的通过本搓丝板在行星轮上搓出齿条以及齿条上的倒角。

在上述的一种行星轮搓丝板，所述倾斜面为半齿条二上的逆齿面，所述倾斜面与本体长边所在侧面之间的夹角α小于半齿条一的逆齿面与本体长边所在侧面之间的夹角β，且当主板和副板相互抵靠时所述倾斜面与半齿条二上的逆齿面相交。

倾斜面为半齿条二上的逆齿面，实际上半齿条二的宽度从靠近半齿条一一侧至另一侧逐渐增大，由于半齿条二上的顺齿面的倾斜角度不变与半齿条一上的倾斜角度相同，所以半齿条二上的逆齿面一侧会逐渐凸起形成凸部，其侧面也就是倾斜面的倾斜角度α小于半齿条一上的逆齿面的倾斜角度β，这样设计使得这样主板和副板的分体加工方式能很方便的加工出本搓丝板。

在上述的一种行星轮搓丝板中，所述本体的一端设有预攻牙部，所述预攻牙部上设有若干距离搓齿条越近则越密集的预搓齿条。

由于行星轮的材料刚性较大，直接搓出间隔均匀的齿条的难度较大，所以本设计通过预攻牙部的设计，在预攻牙部上设有逐渐变的密集的预搓齿条，这样能让行星轮在滚动过程中其上的齿槽宽度慢慢变宽，十分方便齿条的加工。而且预攻牙部能将齿条先一步加工出雏形，然后齿条再接触到倾倾斜面则更加容易被挤压加工出来。

在上述的一种行星轮搓丝板，所述本体的另一端设有延长部，所述延长部上设有若干与搓齿条的间隔相同的齿间条。

齿间条的设计能对加工出来的行星轮上的齿条进行效验，并对齿条上的毛刺飞边进行挤压修剪使得加工出来的齿条精度更高，外形更加美观。

在上述的一种行星轮搓丝板，所述预攻牙部和延长部的侧部均凸出于主板的侧面外且包围形成定位槽，所述副板位于定位槽内且通过螺栓与主板固定。

搓丝的过程中搓丝板的反作用是很大的，副板直接通过螺栓与主板固定的话在反作用力的作用下或长期使用后很容易发生移位使得主板上搓丝条的主体与副板上的延长段对接位置发生歪斜导致加工出来的齿条断裂或错位，所以本设计采用预攻牙部和延长部将副板包围起来，让副板受力方向所在的侧面受到预攻牙部与延长部的抵挡，有效的提高的副板的连接强度，而且这样副板的安装位置得到定位，十分方便了副板的安装。

在上述的一种行星轮搓丝板，所述定位槽位于延长部一侧的槽壁与主板侧面垂直且所述副板的一侧面抵靠在该处的槽壁上，所述定位槽位于预攻牙部一侧的槽壁为倾斜的导向面且所述副板的另一侧面抵靠在该处的槽壁上。

预攻牙部一侧的定位槽的槽壁不受反作用力的作用，该处的侧面为倾斜的导向面可以方便副板的安装和拆卸，在延长部处的定位槽的槽壁与主板垂直，该处的槽壁在搓丝过程中会受到副板的抵压，所以垂直的设计能有效的与副板接触给予副板支撑，防止副板移位，进一步的方便了倒角的加工。

一种使用上述行星轮搓丝板的搓丝工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，定位夹持：使用夹具将毛胚行星轮夹持；

第二步，调整位置：移动夹具使毛胚行星轮沿本搓丝板的宽度方向排布，本搓丝板上全部搓齿条的倾斜面所在部位形成一条倒角工作带，移动夹具使毛胚行星轮上的预倒角位与倒角工作带对齐，所述毛胚行星轮上的预倒角位能沿所述倒角工作带滚动。

第三步，预攻丝：移动本搓丝板靠近并挤压毛胚行星轮形成毛胚齿，检查毛胚齿的齿芽高度。

第四步，攻丝：平移本搓丝板使毛胚行星轮沿本行星轮搓丝板长度方向滚动直至完全与毛胚行星轮分离，所述搓齿条在毛胚行星轮外周面上形成均匀的齿槽，所述倒角工作带上的倾斜面在每个的齿槽的其中一侧槽壁上均形成弧形的倒角面。

在本搓丝工艺中，主要是要将毛胚行星轮上的待倒角位置与倒角工作带位置对齐，使毛胚行星轮能在转动过程中滚过倒角工作带，这样倒角工作带上的倾斜面就能在待倒角位上碾压出倒角，这样设计十分方便我们对行星轮齿上的倒角加工。

在上述的一种行星轮搓丝板的搓丝工艺中，所述第一步中的夹具包括两个同轴线设置的顶针座，所述顶针座能通过相互靠近分别顶压在行星轮的两端部。

在上述的一种行星轮搓丝板的搓丝工艺中，第二步中的所述搓丝板具有两块且交错设置，两个搓丝板上的倒角工作带均位于同一侧且相互对齐，所述毛胚行星轮位于两块搓丝板之间，所述毛胚行星轮上的预倒角位位于两条倒角工作带之间。

与现有技术相比，本产品的优点在于：

1、本搓齿条的逆齿面上凸出了一部分即为凸部，这凸部的侧面为倾斜面，倾斜面的倾斜角度α小于逆齿面的倾斜角度β，这样在行星轮滚动过程中倾斜面会碾压在行星轮的齿牙上会压出类似倒角的结构，这样的设计十分方便行星轮齿条上的倒角加工。

2、本设计将行星轮上的齿条加工以及齿条上的倒角加工的步骤通过一次搓丝来完成加工，大大减少了加工步骤，也不需要更换机床，在保证加工精度的基础上十分方便齿条上的倒角的加工。

3、本搓丝板是由主板和副板组成的，主要由于逆齿面上具有倾斜面使得搓齿条不好加工，通过这样主板和副板的分体将搓丝条端部所在的副板分离开单独进行车削加工，加工完成之后再将搓丝条重新与主板上的搓丝板拼装起来，这样设计能很方便的通过本搓丝板在行星轮上搓出齿条以及齿条上的倒角。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明在图1的A处的局部放大图；

图3是本发明的部分剖视图；

图4是本发明的部分结构示意图；

图5是本发明的副板结构示意图；

图6是本发明的顶针座夹持行星轮的示意图；

图7是本发明的行星轮结构简图；

图8是本发明在图7的B处的局部放大图。

图中，1、本体；11、主板；12、副板；13、预攻牙部；14、延长部；15、定位槽；151、导向面；2、搓齿条；20、顶面；21、顺齿面；22、逆齿面；23、半齿条一；24、半齿条二；25、倾斜面；26、倒角工作带；3、预搓齿条；4、齿间条；5、夹具；51、顶针座；6、行星轮；61、齿芽；62、倒角面。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图8所示的一种行星轮搓丝板，包括具有进料端和出料端的本体1，本体1上设有若干朝向进料端方向倾斜且间隔均匀的搓齿条2，搓齿条2包括顺齿面21、逆齿面22以及顶面20，顺齿面21位于搓齿条2面对进料端一侧，逆齿面22位于搓齿条2面对出料端一侧。

本搓齿条2位于逆齿面22处的侧部上设有凸起的凸部，凸部具有倾斜的侧面称之为倾斜面25，倾斜面25与本体1长边的侧面之间具有夹角α，逆齿面22与本体1长边的侧面之间也具有夹角β，α和β均大于90度且α角小于β角。这样设计在行星轮6滚过搓丝板时，搓丝板上的凸起的搓齿条2会在行星轮6上留下间隔均匀的齿槽，逆齿面22和顺齿面21挤压成形于齿槽的两侧槽壁，这个倾斜面25则会在逆齿面22形成的这侧槽壁上压出弧形面类似倒角的结构，实现了不通过车削直接通过冷压在行星轮6齿条上加工出倒角，这样的设计十分方便行星轮6齿条上的倒角加工。而且本设计将行星轮6上的齿条加工以及齿条上的倒角加工的步骤通过一次搓丝来完成加工，大大减少了加工步骤，十分方便齿条上的倒角的加工。

本体1包括可拆分的主板11和副板12，主板11的顶面20与副板12的顶面20齐平，倾斜面25位于搓齿条2在副板12处的逆齿面22上。搓齿条2包括分体的半齿条一23和半齿条二24，半齿条一23均位于主板11的顶面20上，半齿条二24均位于副板12的顶面20上，倾斜面25为半齿条二24处的逆齿面22。主板11和副板12的顶面20齐平，搓丝板的顶面20一般都是通过车削来加工出搓丝条的，由于本搓丝板的逆齿面22上具有倾斜面25，车削不好操作，所以通过这样主板11和副板12的分体将搓丝条端部所在的副板12分离开单独进行车削加工，加工完成之后再将搓丝条重新与主板11上的搓丝板拼装起来，这样设计能很方便的通过本搓丝板在行星轮6上搓出齿条以及齿条上的倒角。倾斜面25位于搓齿条2的端部，所以直接将倾斜面25所在搓齿条2与没有倾斜面25的搓齿条2分离，分离开的两部分可以通过单独进行车削加工，加工完成之后再进行拼装固定形成带有倾斜面25的完整的搓丝条用于搓丝，运用本搓丝板能在行星轮6上搓出带有倒角的齿条，本设计在方便加工出倒角的基础上也十分方便搓丝板的加工。

本体1的一端设有预攻牙部13，预攻牙部13上设有若干距离搓齿条2越近则越密集的预搓齿条3。本体1的另一端设有延长部14，延长部14上设有若干与搓齿条2的间隔相同的齿间条4。由于行星轮6的材料刚性较大，直接搓出间隔均匀的齿条的难度较大，所以本设计通过预攻牙部13的设计，在预攻牙部13上设有逐渐变的密集的预搓齿条3，这样能让行星轮6在滚动过程中其上的齿槽宽度慢慢变宽，十分方便齿条的加工。而且预攻牙部13能将齿条先一步加工出雏形，然后齿条再接触到倾倾斜面25则更加容易被挤压加工出来。齿间条4的设计能对加工出来的行星轮6上的齿条进行效验，并对齿条上的毛刺飞边进行挤压修剪使得加工出来的齿条精度更高，外形更加美观。

预攻牙部13和延长部14的侧部均凸出于主板11的侧面外且包围形成定位槽15，副板12位于定位槽15内且通过螺栓与主板11固定。定位槽15位于延长部14一侧的槽壁与主板11侧面垂直且副板12的一侧面抵靠在该处的槽壁上，定位槽15位于预攻牙部13一侧的槽壁为倾斜的导向面151且副板12的另一侧面抵靠在该处的槽壁上。搓丝的过程中搓丝板的反作用是很大的，副板12直接通过螺栓与主板11固定的话在反作用力的作用下或长期使用后很容易发生移位使得主板11上搓丝条的半齿条一23与副板12上的半齿条二24对接位置发生歪斜导致加工出来的齿条断裂或错位，所以本设计采用预攻牙部13和延长部14将副板12包围起来，让副板12受力方向所在的侧面受到预攻牙部13与延长部14的抵挡，有效的提高的副板12的连接强度，而且这样副板12的安装位置得到定位，十分方便了副板12的安装。预攻牙部13一侧的定位槽15的槽壁不受反作用力的作用，该处的侧面为倾斜的导向面151可以方便副板12的安装和拆卸，在延长部14处的定位槽15的槽壁与主板11垂直，该处的槽壁在搓丝过程中会受到副板12的抵压，所以垂直的设计能有效的与副板12接触给予副板12支撑，防止副板12移位，进一步的方便了倒角的加工。

使用上述的搓丝板对行星轮6进行搓丝挤压加工的具体过程包括以下步骤：第一步，使用夹具5将毛胚行星轮6夹持，夹具5包括两个同轴线设置的顶针座51，顶针座51能通过相互靠近分别顶压在行星轮6的两端部。第二步，使用两块交错设置且相互平行的搓丝板对行星轮6进行搓丝，搓丝板上均固定有能四向运动的托板，搓丝板由托板带动进行移动调整与行星轮6之间的位置，顶针座51托板能带动两块搓丝板调整位置。移动两个搓丝板使其上的进料端分别抵在行星轮6的两侧。第三步，检查行星轮6的位置使其上需要倒角的位置与搓丝板上的倒角工作带28对应，倒角工作带28为副板12上的全部半齿条二24组成的倒角区域。第四步，两个搓丝板相互靠近在行星轮6上同步压出齿芽，并检查齿芽的位置以及高度。第五步，两个搓丝板相向移动直至与行星轮6脱离，即行星轮6加工完成，搓齿条2在毛胚行星轮6外周面上形成均匀的齿槽61，倒角工作带28上的倾斜面25在每个的齿槽62的其中一侧槽壁上均形成弧形的倒角面62。本搓丝工艺采用两块交错设置的搓丝板来完成，两块搓丝板上的搓齿条2相对朝向，两块搓丝板分别位于行星轮6的两侧并通过相互靠近将行星轮6夹持住，然后需要将行星轮6上需要倒角的位置与搓齿条2上倾斜面25所在的端部对齐，两个搓丝板相向运动即可加工完成带有倒角的齿条，这样的加工方法只需要用到两块搓丝板即可完成，而且操作简单，十分方便在齿条上加工出倒角。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种行星轮搓丝板，包括本体(1)，所述本体(1)上设有若干倾斜设置且间隔均匀的搓齿条(2)，所述搓齿条(2)具有顶面(20)、顺齿面(21)和逆齿面(22)，其特征在于，所述搓齿条(2)上位于逆齿面(22)一侧设有与逆齿面(22)相交的倾斜面(25)，所述倾斜面(25)与逆齿面(22)的倾斜方向相同且倾斜面(25)与本体(1)长边所在侧面之间的夹角α小于逆齿面(22)与本体(1)长边所在侧面之间的夹角β。

2.根据权利要求1所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述本体(1)包括可拆分的主板(11)和副板(12)，每根搓齿条(2)均包括半齿条一(23)和半齿条二(24)，所述半齿条一(23)均位于主板(11)上，所述半齿条二(24)均位于副板(12)上，所述倾斜面(25)位于半齿条二(24)上。

3.根据权利要求2所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述倾斜面(25)为半齿条二(24)上的逆齿面(22)，所述倾斜面(25)与本体(1)长边所在侧面之间的夹角α小于半齿条一(23)的逆齿面(22)与本体(1)长边所在侧面之间的夹角β，且当主板(11)和副板(12)相互抵靠时所述倾斜面(25)与半齿条二(24)上的逆齿面(22)相交。

4.根据权利要求2或3所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述主板(11)的一端设有预攻牙部(13)，所述预攻牙部(13)上设有若干距离搓齿条(2)越近则越密集的预搓齿条(3)。

5.根据权利要求4所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述主板(11)的另一端设有延长部(14)，所述延长部(14)上设有若干与搓齿条(2)的间隔相同的齿间条(4)。

6.根据权利要求5所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述预攻牙部(13)和延长部(14)的侧部均凸出于主板(11)长边所在的侧面外且与主板(11)的侧面包围形成定位槽(15)，所述副板(12)卡设在定位槽(15)内。

7.根据权利要求6所述的一种行星轮搓丝板，其特征在于，所述定位槽(15)位于延长部(14)一侧的槽壁与主板(11)侧面垂直且所述副板(12)的一侧面抵靠在该处的槽壁上，所述定位槽(15)位于预攻牙部(13)的一侧的槽壁为倾斜的导向面(151)且所述副板(12)的另一侧面抵靠在该处的槽壁上，所述副板(12)通过螺栓与主板(11)固定。

8.一种使用权利要求1-7任意一项所述的一种行星轮搓丝板的搓丝工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，定位夹持：使用夹具(5)将毛胚行星轮(6)夹持；

第二步，调整位置：移动夹具(5)使毛胚行星轮(6)沿本搓丝板的宽度方向排布，本搓丝板上全部搓齿条(2)的倾斜面(25)所在部位形成一条倒角工作带(26)，移动夹具(5)使毛胚行星轮(6)上的预倒角位与倒角工作带(26)对齐，所述毛胚行星轮(6)上的预倒角位能沿所述倒角工作带(26)滚动；

第三步，预攻丝：移动本搓丝板靠近并挤压毛胚行星轮(6)形成毛胚齿，检查毛胚齿的齿芽高度；

第四步，攻丝：平移本搓丝板使毛胚行星(6)轮沿本行星轮搓丝板长度方向滚动直至完全与毛胚行星轮(6)分离，所述搓齿条(2)在毛胚行星轮(6)外周面上形成均匀的齿槽(61)，所述倒角工作带(28)上的倾斜面(25)在每个的齿槽(62)的其中一侧槽壁上均形成弧形的倒角面(62)。

9.根据权利要求8所述的一种行星轮搓丝板的搓丝工艺，其特征在于，第一步中的所述夹具(5)包括两个同轴线设置的顶针座(51)，所述顶针座(51)能通过相互靠近分别顶压在毛胚行星轮(6)的两端部。

10.根据权利要求8或9所述的一种行星轮搓丝板的搓丝工艺，其特征在于，第二步中的所述搓丝板具有两块且交错设置，两个搓丝板上的倒角工作带(26)均位于同一侧且相互对齐，所述毛胚行星轮(6)位于两块搓丝板之间，所述毛胚行星轮(6)上的预倒角位位于两条倒角工作带(26)之间。

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