CN207204875U - 一种锥齿轮轴的精密近净成形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锥齿轮轴的精密近净成形装置。该装置包括由上至下依次设置的上组合锥齿模、下组合台阶轴模、强化垫板和顶出限位块等四部分；上组合锥齿模包括由内至外依次套装在一起的锥齿轮芯模、芯模紧固套、芯模强化加固套；下组合台阶轴模是由内至外依次采用过盈配合方式套装在一起的台阶轴模、台阶轴模套、台阶轴模固定圈组合而成；强化垫板由采用过盈配合方式套装在一起的内强化板与外板组成；顶出限位块是由内至外套装在一起的顶料杆和限位块组成，且所述顶料杆的上端竖直向上通过内强化板的中心通孔延伸至台阶轴模的模腔中。利用本实用新型可以高效率、低成本地加工出耐磨损、强度高、精度高、使用寿命高的锥齿轮轴零件。

Description

一种锥齿轮轴的精密近净成形装置

技术领域

本实用新型涉及锥齿轮（伞齿轮）轴和金属材料的控制成形技术，属机械装备制造业领域。具体是一种锥齿轮轴的精密近净成形装置，适用于大批量的汽车、拖拉机、摩托车、航空、舰船、坦克等锥齿轮轴类零件的精密近净成形。

背景技术

目前，锥齿轮轴类零件，通常是利用铣床机械切屑加工或热模锻而成，机加工存在着刀具寿命低、成本高、产品的尺寸同一性不好、生产效率低、材料利用率不高等问题。热模锻因加热使得锥齿轮和轴的表面粗糙度差需精整，工序多且能源消耗大。随着汽托工业和直升机、舰船、坦克等军用装备的迅猛发展和高性能的要求，传统的铣床机械切屑加工或热模锻方法已无法满足愈来愈大批量和高质量的市场需求。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于锥齿轮轴的精密近净成形装置。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的锥齿轮轴的精密近净成形装置包括由上至下依次设置的上组合锥齿模、下组合台阶轴模、强化垫板和顶出限位块等四部分；所述上组合锥齿模包括由内至外依次套装在一起的锥齿轮芯模、芯模紧固套、芯模强化加固套；所述下组合台阶轴模是由内至外依次采用过盈配合方式套装在一起的台阶轴模、台阶轴模套、台阶轴模固定圈组合而成；所述强化垫板由采用过盈配合方式套装在一起的内强化板与外板组成；所述顶出限位块是由内至外套装在一起的顶料杆和限位块组成，且所述顶料杆的上端竖直向上通过内强化板的中心通孔延伸至台阶轴模的模腔中。

本实用新型中所述锥齿轮芯模的上部预留有既能确保锥齿轮齿形充满又利于多余金属分流、同时还可以有效改善模具的受力分布状况的透气分流孔；所述分流孔的直径ｄ=0.15～0.2锥齿轮大端直径Ｄ。

在本实用新型的装置中，由内强化板与外板组成的强化垫板区别于常规垫板。常规垫板通常是采用普通合金钢整体制做，热处理硬度和强度都不高，而本实用新型则采用的分体组合式强化垫板，其内强化板可以用模具钢或合金钢制造，其硬度和强度能够处理的优于常规垫板。这样不但不易变形、压塌和碎裂，同时还可以有效防护台阶轴模的损坏，另外，还可以根据需要更换内强化板以便多场合互换使用，从而减少垫板数量，节约模具材料。

本实用新型成形装置的操作程序如下：

先将锥齿轮芯模与芯模紧固套过盈配合，然后再和芯模强化加固套过盈压合，然后将该上组合锥齿模安装在液压机的通用上模架里即可使用。将台阶轴模与台阶轴模套过盈配合，然后与台阶轴模固定圈过盈配合。将内强化板与外板过盈压合在一起组成强化板。应用时先将限位块和顶料杆放入到所用液压机的通用下模架内，然后将内强化板与外板组成的强化板放入模架，再将组合台阶轴模放入，根据需要调整上下模对中，最后固定上下模具。将冷镦预成形锥毛坯放入下组合台阶轴模内，随着压机的下行迫使金属流动挤压成形出锥齿轮轴。当冷挤压精密成形锥齿轮轴达到设定要求时，压机停止下行而回程，锥齿轮轴工件上部脱离锥齿轮芯模，下部分通过顶料杆将工件顶出。如此循环往复即可大批量生产锥齿轮轴类零件。

本实用新型的有益效果如下：

1、采用本精密近净成形装置成形的锥齿轮轴，具有连续的金属纤维流线，避免了铣床切屑加工时在齿根部形成的刀痕、微裂纹和光洁度差等缺陷，材料组织更加致密，所以，零件耐磨损，强度高，使用寿命大大提高。

2、采用本精密净成形装置成形的锥齿轮轴，可以大大缩短加工工时，生产效率约是机加工的15～20倍．并且可节省大量的刀、量、卡具及机加工所需的设备、人力、能源，同时材料的利用率亦大大提高，零件的尺寸同一性好，质量高，具有显著的经济效益和社会效益，十分适合大批量生产应用。

3、该装置适合于锥齿轮轴类零件的精密近净成形。其装置结构简单但具创造性，加工制做简单，使用操作便利，模具更换容易、寿命长，适宜大批量生产应用。本装置将锥齿轮芯模的上部加工有透气分流孔，既能确保锥齿轮齿形充满又利于多余金属分流，同时还可以有效改善模具的受力分布状况，从而可以大大提高锥模的使用寿命。强化垫板不同于常规垫板，其硬度和强度优于常规垫板，不易压塌变形，同时还可以有效防护台阶轴模的损坏，另外，还可以根据需要更换内强化板以便多场合互换使用，从而可减少垫板数量，节省昂贵的模具材料，经济效益显著。

4、利用本实用新型加工出的锥齿轮轴零件，其锥齿形和台阶轴的表面光洁度、精度、尺寸等均达到零件的设计要求，无需再机加工或仅需少量加工即可使用。

附图说明

图1为本实用新型一种锥齿轮轴的精密净成形装置的结构示意图。

图中序号：1是锥齿轮芯模，2是芯模紧固套，3是锥齿轮轴工件，4是芯模强化加固套，5是台阶轴模，6是台阶轴模套，7是台阶轴模固定圈，8是内强化板，9是外板，10是顶料杆，11是限位块。

具体实施方式

本实用新型以下结合实施例（附图）做进一步描述：

如图1所示，本实用新型的锥齿轮轴的精密近净成形装置包括由上至下依次设置的上组合锥齿模、下组合台阶轴模、强化垫板和顶出限位块等四部分；所述上组合锥齿模包括由内至外依次套装在一起的锥齿轮芯模(1)、芯模紧固套(2)、芯模强化加固套 (4)；所述下组合台阶轴模是由内至外依次采用过盈配合方式套装在一起的台阶轴模(5)、台阶轴模套(6)、台阶轴模固定圈（7）组合而成；所述强化垫板由采用过盈配合方式套装在一起的内强化板（8）与外板（9）组成；所述顶出限位块是由内至外套装在一起的顶料杆（10）和限位块(11)组成，且所述顶料杆（10）的上端竖直向上通过内强化板（8）的中心通孔延伸至台阶轴模(5)的模腔中。

本实用新型中所述锥齿轮芯模(1) 的上部预留有既能确保锥齿轮齿形充满又利于多余金属分流、同时还可以有效改善模具的受力分布状况的透气分流孔；所述分流孔的直径ｄ=0.15～0.2锥齿轮大端直径Ｄ。

在本实用新型的装置中，由内强化板（8）与外板（9）组成的强化垫板区别于常规垫板。常规垫板通常是采用普通合金钢整体制做，热处理硬度和强度都不高，而本实用新型则采用的分体组合式强化垫板，其内强化板（8）可以用模具钢或合金钢制造，其硬度和强度能够处理的优于常规垫板。这样不但不易变形、压塌和碎裂，同时还可以有效防护台阶轴模的损坏，另外，还可以根据需要更换内强化板以便多场合互换使用，从而减少垫板数量，节约模具材料。

本实用新型的具体装配方式如下：

先将锥齿轮芯模(1)与芯模紧固套(2) 过盈配合，然后再和芯模强化加固套 (4)压合，然后将该上组合锥齿模安装在油压机的通用上模架内；将台阶轴模(5)与台阶轴模套(6)过盈配合，然后与台阶轴模固定圈（7）过盈压合；将内强化板（8）与外板（9）过盈压合在一起组成强化板。应用时先将限位块(11)和顶料杆（10）放入到所用油压机的通用下模架内，然后将强化板放入模架，再将组合台阶轴模放入，根据需要调整上下模对中，最后固定上下模具。

将冷镦预成形的锥毛坯放到下组合台阶轴模内，随着油压机的下行迫使金属流动挤压成形出锥齿轮轴。当冷挤压的锥齿轮轴工件达到设计要求时，压机停止下行而回程，锥齿轮轴工件上部脱离锥齿轮芯模，下部分则通过顶料杆10将工件顶出。如此循环往复即可大批量生产锥齿轮轴类零件。

所谓的精密近净成形锥齿轮轴零件，就是利用本实用新型的装置将锥齿轮轴的锥齿面和轴台阶部分净成形而不用再机加工即可使用，或者是轴台阶处稍微加工即可使用。因此，应用本实用新型时应小心谨慎地调整锥齿轮芯模和台阶轴模，使其上下对中，从而保证成形的锥齿轮轴工件的精度达到设计要求。

Claims (2)

1.一种锥齿轮轴的精密近净成形装置，其特征在于：它包括由上至下依次设置的上组合锥齿模、下组合台阶轴模、强化垫板和顶出限位块等四部分；所述上组合锥齿模包括由内至外依次套装在一起的锥齿轮芯模(1)、芯模紧固套(2)、芯模强化加固套 (4)；所述下组合台阶轴模是由内至外依次采用过盈配合方式套装在一起的台阶轴模(5)、台阶轴模套(6)、台阶轴模固定圈（7）组合而成；所述强化垫板由采用过盈配合方式套装在一起的内强化板（8）与外板（9）组成；所述顶出限位块是由内至外套装在一起的顶料杆（10）和限位块(11)组成，且所述顶料杆（10）的上端竖直向上通过内强化板（8）的中心通孔延伸至台阶轴模(5)的模腔中。

2.根据权利要求1所述的锥齿轮轴的精密近净成形装置，其特征在于：锥齿轮芯模(1)的上部预留有既能确保锥齿轮齿形充满又利于多余金属分流、同时还可以有效改善模具的受力分布状况的透气分流孔；所述分流孔的直径ｄ=0.15～0.2锥齿轮大端直径Ｄ。