CN212264250U - 一种离合器毂双滚轮复合模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种离合器毂双滚轮复合模具，用于齿形离合器毂的齿形成型工序；下模座上的工件支撑台外周壁上按照内毂件各齿形槽位置对应形成多个适配的齿形成型槽；上模座、上模垫板与固定板紧固相连，滚轮组件通过一对滚轮夹持板固定装夹于上模垫板与固定板之间，将间隔设置在一对滚轮夹持板之间的上滚轮与下滚轮悬吊于固定板下方，合模时待加工工件套装于工件支撑台上，多组滚轮组件依靠下滚轮与上滚轮于工件外侧以外轮周面依次下行并滚压于齿形槽成型位置，与下模各齿形成型槽配合完成齿形成型；由上模座的一对导套组件与下模座的一对导柱配合，为合模提供导向与支撑。本实用新型简化了成型工序，降低了成本，保障了加工精度。

Description

一种离合器毂双滚轮复合模具

技术领域

本实用新型涉及模具领域，更具体地说是一种离合器毂双滚轮复合模具。

背景技术

随着国内汽车数量的增加，交通拥堵变得越来越严重，复杂的交通环境使得手动挡车型驾驶体验变差，自动挡需求逐年提升。而目前自动变速器中为了节约空间和降低重量均使用齿形离合器毂件传递动力(以液力自动变速器和双离合自动变速器为主)，其形状复杂，尺寸精密，是变速箱制造中最为困难的零件之一。

早期离合器毂主要通过铸造、切削等传统机械加工方式成型，材料利用率低，加工时间长，整体制造成本高。随着汽车向轻量化高强度和低成本化方向发展，近年来国内外各大汽车公司纷纷尝试以金属板材体积成型方式制造离合器毂件，以提高材料利用率，缩短生产时间，降低生产成本。其成型过程主要分为四部分：

第一步为下料，先根据最终零件尺寸确定坯料大小，一般为圆形坯料，下料工艺主要通过冲压或者激光切割，这道工序较为简单，是板材加工中最常用的工艺；

第二步为拉深，拉深工艺要根据拉深比的大小确定是否需要压边，压边力的大小可以通过计算机模拟或者经验公式获得，合适的压边力是确保拉深质量的重要因素；

第三步为齿形成型，该工序为齿形离合器毂成型工艺，合适的齿形成型工艺能提高零件的精度，提高强度，降低后续整形过程；

第四步为齿形精密整形，该工序保证齿形离合器毂最终成型尺寸精度，满足产品性能要求；

第五步为冲孔，在齿形上分布有腰圆形通孔，一般通过专用冲孔设备进行加工，也可以通过激光切割进行冲孔。

齿形离合器毂加工工艺较多，尤其是齿形成型，目前常用的齿形成型工艺有滚轧、旋压、冲压等，往往需要设计专用模具和专用设备，制造成本较高，因此选取合适的加工工艺进行齿形成型是保证高质量、低成本离合器毂件的关键。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本实用新型针对齿形离合器毂成型过程中的第三步齿形成型工艺，提出一种离合器毂双滚轮复合模具，替代传统的齿形成型、齿形精密整形两道工序，简化成型工序，减少设备投入以及二次加工定位误差，有助于保障精度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种离合器毂双滚轮复合模具，用于加工齿形离合器毂，所述齿形离合器毂于侧壁形成有围绕中轴线呈周向间隔均布的多个齿形槽，所述齿形槽沿径向内凹，顺着轴向贯通，其特征是：

所述双滚轮复合模具用于离合器毂的齿形成型工序，待加工工件为经下料、拉深工序后形成的齿形离合器毂内毂件开口空心件，由下模与上模组成；

所述下模包括下模座、设于下模座上端面的工件支撑台及分设于下模座上端面对角线位置的一对导柱，所述工件支撑台外形尺寸适配于待加工工件内腔的外形尺寸，外周壁上按照待加工工件各齿形槽成型位置一一对应地形成有多个沿径向内凹的、外形尺寸适配于各齿形槽的齿形成型槽，待加工工件能够以开口朝下套装于所述工件支撑台上，一对导柱竖置，位于所述工件支撑台的外围；

所述上模包括上模座、上模垫板、固定板、多组滚轮组件及一对竖置的导套组件；所述上模座、上模垫板与固定板自上至下依次叠放并紧固相连；所述滚轮组件通过一对滚轮夹持板固定装夹于上模垫板与固定板之间，将呈上下间隔设置在一对滚轮夹持板之间并能够分别绕对应轮体中轴线回转的上滚轮与下滚轮悬吊于固定板下方，多组滚轮组件是沿周向按照下模工件支撑台上各齿形成型槽的位置对应分布，能够在上模下行与下模合模时，依靠下滚轮与上滚轮于待加工工件的外侧以外轮周面依次自上至下滚压于齿形槽成型位置，与下模工件支撑台上对应位置的齿形成型槽配合，形成待加工工件上的所述齿形槽，所述上滚轮的半径大于下滚轮半径，用于形成所述齿形槽的成品尺寸；一对导套组件与一对导柱上下正对，分设于上模座下端面的对角线位置，所述导套组件的滚珠导套固装于上模下端面，下端开口，内腔中套装有周壁嵌装多个可活动钢珠且竖向贯通的钢珠套，所述钢珠套下端部露出于滚珠导套外，顶端与滚珠导套内腔顶壁之间竖向保留间距，内腔外形尺寸适配于所述导柱，以所述导套组件与导柱配合形成上下模合模时的导向与支撑结构，是以导柱插入所述钢珠套，依靠钢珠与导柱外壁及滚珠导套内腔侧壁之间的摩擦力推动钢珠套上行，于合模完成时，所述钢珠套顶端与滚珠导套内腔顶壁之间留有间隙，且上模整体与待加工工件之间竖向留有间距。

本实用新型的结构特点也在于：

所述上滚轮半径比下滚轮半径大0.1mm。

所述钢珠套周壁设有顺着轴向布置多列钢珠孔组，多列钢珠孔组沿周向间隔均布，每列钢珠孔组均是由多个沿轴向以等间距间隔分布的钢珠孔组成，于每个钢珠孔中嵌装所述钢珠，所述钢珠外侧露出并接触于滚珠导套内腔侧壁，内侧露出于钢珠套内腔中，能够于合模时与插入钢珠套内腔中的导柱外壁紧密接触。

合模完成时，所述钢珠套顶端与滚珠导套内腔顶壁之间留有的间隙值小于上模整体与待加工工件之间竖向留有的间距值。

所述滚轮组件的结构设置为：

一对滚轮夹持板正对，之间的空隙适配于滚轮轮体的厚度，上滚轮与下滚轮呈上下间隔地以相同的结构形式装配于一对滚轮夹持板之间，均是同轴套装于对应的滚轮轴上，依靠滚轮轴于两轴端通过轴瓦支撑于一对滚轮夹持板的轴孔中，能够在外力作用下绕滚轮轴中轴线于一对滚轮夹持板之间回转，所述滚轮夹持板呈L型结构，一对滚轮夹持板的短板段朝上并反向布置，共同形成与所述上模垫板装配的安装端部。

所述上模垫板呈圆形板状结构，所述固定板呈环形板状结构，二者同轴叠放并装配于上模座的下端面上，与上模座之间通过螺栓紧固，于螺栓紧固处分别开设有对应的螺栓孔，装配时是依靠定位销定位，于定位销定位处分别开设有对应的定位孔；

于与所述滚轮组件装配位置处，在所述上模垫板上开设有矩形槽，在所述固定板上开设有安装孔，所述滚轮组件的一对滚轮夹持板上端相适配地嵌装于所述矩形槽中，板体穿过所述安装孔并分别抵紧于所在侧孔壁，将上滚轮与下滚轮悬吊于固定板下方。

所述安装孔呈“凸”字型结构，小端沿固定板的径向朝外，大端沿径向朝内并于固定板内沿形成开口，大端孔宽适配于滚轮组件的一对滚轮夹持板的整体外轮廓宽度，小端孔宽与滚轮厚度相适配，能够容纳单个滚轮穿过，一对滚轮夹持板分别抵紧于安装孔大端的两侧孔壁。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型利用上模滚轮组件的上滚轮及下滚轮与下模工件支撑台上的齿形成型槽协同配合，于合模时分别作用于待加工工件各齿形槽成型位置的外侧与内侧，完成齿形成型工序，通过将滚轧技术应用于冲压中，代替传统通过齿形成型、齿形精密整形两道工序才能完成的齿形成型工艺，能够减少零件拉深带来的缺陷，有助于保障成型结构的机械性能，减少设备投入和二次加工定位误差，确保精度。本实用新型模具使用寿命长、生产效率高，产品可靠度高，滚轮的安装调试简单，不但能完成对齿形离合器毂内毂件的加工，也可拓展应用到传统的外毂件加工工艺中。

附图说明

图1是待加工工件的结构示意图；

图2是由本模具完成齿形成型工序后得到的工件的结构示意图；

图3是上模的分解结构示意图；

图4是图3另一视角的结构示意图；

图5是滚轮组件的分解结构示意图(仅示出下滚轮)；

图6是导套组件的分解结构示意图；

图7是模具垫板的结构示意图；

图8是固定板的结构示意图；

图9是下模的分解结构示意图；

图10是待加工工件置于下模工件支撑台上时的结构示意图；

图11是本实用新型模具合模时的结构示意图。

图中，1下模座；2工件支撑台；3齿形成型槽；4导柱；5上模座；6上模垫板；7矩形槽；8固定板；9安装孔；10螺栓；11螺栓孔；12圆柱销；13菱形销；14定位孔；15滚轮组件；16滚轮夹持板；17轴孔；18上滚轮；19下滚轮；20滚轮轴；21翻边轴瓦；22滚珠导套；23钢珠套；24钢珠；25待加工工件；26齿形槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1至图11，本实施例的离合器毂双滚轮复合模具，用于加工齿形离合器毂，齿形离合器毂于侧壁形成有围绕中轴线呈周向间隔均布的多个齿形槽26，齿形槽26沿径向内凹，顺着轴向贯通，其特征是：

双滚轮复合模具用于离合器毂的齿形成型工序，待加工工件25为经下料、拉深工序后形成的齿形离合器毂内毂件开口空心件(如图1所示)，由下模与上模组成；

下模包括下模座1、设于下模座1上端面的工件支撑台2及分设于下模座1上端面对角线位置的一对导柱4，工件支撑台2外形尺寸适配于待加工工件25内腔的外形尺寸，外周壁上按照待加工工件25各齿形槽26成型位置一一对应地形成有多个沿径向内凹的、外形尺寸适配于各齿形槽26的齿形成型槽3，待加工工件25能够以开口朝下套装于工件支撑台2上，一对导柱4竖置，位于工件支撑台2的外围；

上模包括上模座5、上模垫板6、固定板8、多组滚轮组件15及一对竖置的导套组件；上模座5、上模垫板6与固定板8自上至下依次叠放并紧固相连；滚轮组件15通过一对滚轮夹持板16固定装夹于上模垫板6与固定板8之间，将呈上下间隔设置在一对滚轮夹持板16 之间并能够分别绕对应轮体中轴线回转的上滚轮18与下滚轮19悬吊于固定板8下方，多组滚轮组件15是沿周向按照下模工件支撑台2上各齿形成型槽3的位置对应分布，能够在上模下行与下模合模时，依靠下滚轮19与上滚轮18于待加工工件25的外侧以外轮周面依次自上至下滚压于齿形槽26成型位置，与下模工件支撑台2上对应位置的齿形成型槽3配合，形成待加工工件25上的齿形槽26，上滚轮18的半径大于下滚轮19半径，用于形成齿形槽26的成品尺寸；一对导套组件与一对导柱4上下正对，分设于上模座5下端面的对角线位置，导套组件的滚珠导套22固装于上模下端面，下端开口，内腔中套装有周壁嵌装多个可活动钢珠 24且竖向贯通的钢珠套23，钢珠套23下端部露出于滚珠导套22外，顶端与滚珠导套22内腔顶壁之间竖向保留间距，内腔外形尺寸适配于导柱4，以导套组件与导柱4配合形成上下模合模时的导向与支撑结构，是以导柱4插入钢珠套23，依靠钢珠24与导柱4外壁及滚珠导套22内腔侧壁之间的摩擦力推动钢珠套23上行，于合模完成时，钢珠套23顶端与滚珠导套22内腔顶壁之间留有间隙，且上模整体与待加工工件25之间竖向留有间距。

具体实施中，相应的结构设置也包括：

上滚轮18半径比下滚轮19半径大0.1mm。

钢珠套23周壁设有顺着轴向布置多列钢珠24孔组，多列钢珠24孔组沿周向间隔均布，每列钢珠24孔组均是由多个沿轴向以等间距间隔分布的钢珠24孔组成，于每个钢珠24孔中嵌装钢珠24，钢珠24外侧露出并接触于滚珠导套22内腔侧壁，内侧露出于钢珠套23内腔中，能够于合模时与插入钢珠套23内腔中的导柱4外壁紧密接触。导柱4与导套组件配合起到合模时精确导向和稳定上模直线运动作用的同时，对上模也起到了一定的支撑作用，有助于防止上模下移过度造成模具或工件毁伤。钢珠套23上的钢珠24使钢珠套23被推动上行时与滚珠导套22及导柱4之间为滚动接触，避免直接摩擦，使用时需加入润滑油脂。

合模完成时，钢珠套23顶端与滚珠导套22内腔顶壁之间留有的间隙值小于上模整体与待加工工件25之间竖向留有的间距值。合模完成时，钢珠套23顶端与滚珠导套22内腔顶壁之间设置为留有间隙，能够作为上模下移过度时的缓冲空隙，当导柱4顶紧于导套组件时，起到对上模过度下移的限位。

滚轮组件15的结构设置为：

一对滚轮夹持板16正对，之间的空隙适配于滚轮轮体的厚度，上滚轮18与下滚轮19 呈上下间隔地以相同的结构形式装配于一对滚轮夹持板16之间，均是同轴套装于对应的滚轮轴20上，依靠滚轮轴20于两轴端通过翻边轴瓦21支撑于一对滚轮夹持板16的轴孔17中，能够在外力作用下绕滚轮轴20中轴线于一对滚轮夹持板16之间回转，滚轮夹持板16呈L型结构，一对滚轮夹持板16的短板段朝上并反向布置，共同形成与上模垫板6装配的安装端部；上滚轮18与下滚轮19的外轮周面外形尺寸按照齿形槽26的外形尺寸对应设置。

上模垫板6呈圆形板状结构，固定板8呈环形板状结构，二者同轴叠放并装配于上模座 5的下端面上，与上模座5之间通过螺栓10(本实施例中沿周向均布六个)紧固，于螺栓10 紧固处分别开设有对应的螺栓孔11，装配时是依靠定位销定位，于定位销定位处分别开设有对应的定位孔14；本实施例中，定位销采用了圆柱销12与菱形销13进行定位；

于与滚轮组件15装配位置处，在上模垫板6上开设有矩形槽7，槽深与滚轮夹持板16 短板段的板厚相匹配，槽宽与槽长适配于一对滚轮夹持板16的安装端部的外形尺寸；在固定板8上开设有安装孔9，滚轮组件15的一对滚轮夹持板16上端相适配地嵌装于矩形槽7中，板体穿过安装孔9并分别抵紧于所在侧孔壁，将上滚轮18与下滚轮19悬吊于固定板8下方。

安装孔9呈“凸”字型结构，小端沿固定板8的径向朝外，大端沿径向朝内并于固定板 8内沿形成开口，大端孔宽适配于滚轮组件15的一对滚轮夹持板16的整体外轮廓宽度，小端孔宽与滚轮厚度相适配，能够容纳单个滚轮穿过，一对滚轮夹持板16分别抵紧于安装孔9 大端的两侧孔壁。

本实施例的离合器毂双滚轮复合模具可以安装在液压机上，下模作为固定构件安装在液压机的工作台面上，上模由液压机驱动竖向位移。

在齿形成型加工时，首先将待加工工件25放置在下模座1的工件支撑台2上。在液压机的带动下，上模下移，在下移过程中，滚轮组件15的下滚轮19首先接触到待加工工件25的齿形槽26成型位置处，依靠下滚轮19对待加工工件25的齿形槽26完成第一次滚压，滚压时多组滚轮组件15同时作用于待加工工件25，对待加工工件25水平方向的移动起到限位作用，同时，上模座5的导套组件与下模座1的导柱4配合，起到精确导向的作用，并有助于保障上模直线运动的稳定性，防止上下模相对偏移，提高工件的成型精度；

当上模继续下移，滚轮组件15的上滚轮18接触到待加工工件25的齿形槽26成型位置处，直至完全合模，上滚轮18对待加工工件25的齿形槽26完成第二次滚压，使待加工工件25上形成与工件支撑台2上齿形成型槽3相契合的齿形槽26。其中，上滚轮18半径设置为比下滚轮19半径大0.1mm，用于保证成品尺寸。齿形成型完成后，上模上移，取出已成型工件(如图2所示)，完成全部工序。其中，滚轮组件15由上模垫板6与固定板8装夹固定，在成型过程中可以抵消径向压力使成型过程稳定。本模具通过将滚轧技术应用于冲压中，一次性完成齿形成型工序。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种离合器毂双滚轮复合模具，用于加工齿形离合器毂，所述齿形离合器毂于侧壁形成有围绕中轴线呈周向间隔均布的多个齿形槽(26)，所述齿形槽(26)沿径向内凹，顺着轴向贯通，其特征是：

所述双滚轮复合模具用于离合器毂的齿形成型工序，待加工工件(25)为经下料、拉深工序后形成的齿形离合器毂内毂件开口空心件，由下模与上模组成；

所述下模包括下模座(1)、设于下模座(1)上端面的工件支撑台(2)及分设于下模座(1)上端面对角线位置的一对导柱(4)，所述工件支撑台(2)外形尺寸适配于待加工工件(25)内腔的外形尺寸，外周壁上按照待加工工件(25)各齿形槽(26)成型位置一一对应地形成有多个沿径向内凹的、外形尺寸适配于各齿形槽(26)的齿形成型槽(3)，待加工工件(25)能够以开口朝下套装于所述工件支撑台(2)上，一对导柱(4)竖置，位于所述工件支撑台(2)的外围；

所述上模包括上模座(5)、上模垫板(6)、固定板(8)、多组滚轮组件(15)及一对竖置的导套组件；所述上模座(5)、上模垫板(6)与固定板(8)自上至下依次叠放并紧固相连；所述滚轮组件(15)通过一对滚轮夹持板(16)固定装夹于上模垫板(6)与固定板(8)之间，将呈上下间隔设置在一对滚轮夹持板(16)之间并能够分别绕对应轮体中轴线回转的上滚轮(18)与下滚轮(19)悬吊于固定板(8)下方，多组滚轮组件(15)是沿周向按照下模工件支撑台(2)上各齿形成型槽(3)的位置对应分布，能够在上模下行与下模合模时，依靠下滚轮(19)与上滚轮(18)于待加工工件(25)的外侧以外轮周面依次自上至下滚压于齿形槽(26)成型位置，与下模工件支撑台(2)上对应位置的齿形成型槽(3)配合，形成待加工工件(25)上的所述齿形槽(26)，所述上滚轮(18)的半径大于下滚轮(19)半径，用于形成所述齿形槽(26)的成品尺寸；一对导套组件与一对导柱(4)上下正对，分设于上模座(5)下端面的对角线位置，所述导套组件的滚珠导套(22)固装于上模下端面，下端开口，内腔中套装有周壁嵌装多个可活动钢珠(24)且竖向贯通的钢珠套(23)，所述钢珠套(23)下端部露出于滚珠导套(22)外，顶端与滚珠导套(22)内腔顶壁之间竖向保留间距，内腔外形尺寸适配于所述导柱(4)，以所述导套组件与导柱(4)配合形成上下模合模时的导向与支撑结构，是以导柱(4)插入所述钢珠套(23)，依靠钢珠(24)与导柱(4)外壁及滚珠导套(22)内腔侧壁之间的摩擦力推动钢珠套(23)上行，于合模完成时，所述钢珠套(23)顶端与滚珠导套(22)内腔顶壁之间留有间隙，且上模整体与待加工工件(25)之间竖向留有间距。

2.根据权利要求1所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是：所述上滚轮(18)半径比下滚轮(19)半径大0.1mm。

3.根据权利要求1所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是：

所述钢珠套(23)周壁设有顺着轴向布置多列钢珠(24)孔组，多列钢珠(24)孔组沿周向间隔均布，每列钢珠(24)孔组均是由多个沿轴向以等间距间隔分布的钢珠(24)孔组成，于每个钢珠(24)孔中嵌装所述钢珠(24)，所述钢珠(24)外侧露出并接触于滚珠导套(22)内腔侧壁，内侧露出于钢珠套(23)内腔中，能够于合模时与插入钢珠套(23)内腔中的导柱(4)外壁紧密接触。

4.根据权利要求1或3所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是：合模完成时，所述钢珠套(23)顶端与滚珠导套(22)内腔顶壁之间留有的间隙值小于上模整体与待加工工件(25)之间竖向留有的间距值。

5.根据权利要求1所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是所述滚轮组件(15)的结构设置为：

一对滚轮夹持板(16)正对，之间的空隙适配于滚轮轮体的厚度，上滚轮(18)与下滚轮(19)呈上下间隔地以相同的结构形式装配于一对滚轮夹持板(16)之间，均是同轴套装于对应的滚轮轴(20)上，依靠滚轮轴(20)于两轴端通过轴瓦支撑于一对滚轮夹持板(16)的轴孔(17)中，能够在外力作用下绕滚轮轴(20)中轴线于一对滚轮夹持板(16)之间回转，所述滚轮夹持板(16)呈L型结构，一对滚轮夹持板(16)的短板段朝上并反向布置，共同形成与所述上模垫板(6)装配的安装端部。

6.根据权利要求1或5所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是：

所述上模垫板(6)呈圆形板状结构，所述固定板(8)呈环形板状结构，二者同轴叠放并装配于上模座(5)的下端面上，与上模座(5)之间通过螺栓(11)紧固，于螺栓(11)紧固处分别开设有对应的螺栓孔(12)，装配时是依靠定位销定位，于定位销定位处分别开设有对应的定位孔(14)；

于与所述滚轮组件(15)装配位置处，在所述上模垫板(6)上开设有矩形槽(7)，在所述固定板(8)上开设有安装孔(9)，所述滚轮组件(15)的一对滚轮夹持板(16)上端相适配地嵌装于所述矩形槽(7)中，板体穿过所述安装孔(9)并分别抵紧于所在侧孔壁，将上滚轮(18)与下滚轮(19)悬吊于固定板(8)下方。

7.根据权利要求6所述的离合器毂双滚轮复合模具，其特征是：所述安装孔(9)呈“凸”字型结构，小端沿固定板(8)的径向朝外，大端沿径向朝内并于固定板(8)内沿形成开口，大端孔宽适配于滚轮组件(15)的一对滚轮夹持板(16)的整体外轮廓宽度，小端孔宽与滚轮厚度相适配，能够容纳单个滚轮穿过，一对滚轮夹持板(16)分别抵紧于安装孔(9)大端的两侧孔壁。

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