CN220426344U - 齿轮冷挤压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮冷挤压模具，包括下模座、下模套、下模芯和上模座，下模套固定在下模座的顶部，下模芯可拆卸安装于下模套的内壁，下模芯内部设置有定位腔、成形腔、支撑板和顶出腔，成形腔的侧壁设置有成形齿，支撑板上设置有顶出通孔，支撑板的上表面设置有竖直的导向轴；顶出腔内设置有顶出盘，顶出盘上设置有顶出杆，顶出盘连接有顶升机构；上模座的下表面设置有上模芯。由于下模芯和上模芯可拆卸安装，当需要加工不同尺寸的尺寸时，拆下下模芯和上模芯，更换具有不同内腔直径的下模芯和不同外径和导向孔内径的上模芯，下模座、下模套、上模座、顶升机构等主要部件则保持不变，从而实现对多种齿轮进行冷挤压加工的同时，降低模具成本。

Description

齿轮冷挤压模具

技术领域

本实用新型属于齿轮加工设备领域，尤其是一种齿轮冷挤压模具。

背景技术

冷挤压工艺适用于尺寸较小的尺寸加工，与传统的滚齿、插齿加工相比，具有效率高、材料利用率高、成本低等优点。齿轮冷挤压加工的主要设备为冷挤压模具，现有的冷挤压模具可参照CN201721169804.X-一种齿轮冷挤压模具、CN202121511486.7-一种便于脱模的齿轮冷挤压模具以及CN201720477196.2-齿轮冷挤压模具等现有技术，现有的这些齿轮冷挤压模具一般只能够加工一种尺寸的齿轮，如果需要生产多种尺寸的齿轮，则需要制造多套模具，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种齿轮冷挤压模具，能够用于多种尺寸的齿轮加工。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：齿轮冷挤压模具，包括下模座、下模套、下模芯和上模座，所述下模套固定设置在下模座的顶部，所述下模芯可拆卸安装于下模套的内壁，所述下模芯内部从上至下依次设置有定位腔、成形腔、支撑板和顶出腔，所述成形腔的侧壁设置有成形齿，所述支撑板与下模芯固定连接，且所述支撑板上设置有多个竖直的顶出通孔，支撑板的上表面设置有竖直的导向轴；所述顶出腔内设置有顶出盘，所述顶出盘的上表面设置有多根竖直的顶出杆，每根顶出杆的上端伸入一个顶出通孔并与顶出通孔滑动配合，所述顶出盘连接有顶升机构；所述上模座的下表面设置有可拆卸的上模芯，所述上模芯的外径与定位腔的直径相适配，所述上模芯的底部设置有导向孔，所述定位腔、成形腔、导向轴、上模芯以及导向孔同轴。

进一步地，所述下模芯包括筒体和位于筒体上端的定位头，所述定位头的外径大于筒体的外径，所述下模套的上表面设置有第一定位凹槽，所述定位头位于第一定位槽中；所述下模座的上表面设置有第二定位凹槽，所述筒体的下端伸入第二定位凹槽，且筒体的外壁与第二定位凹槽侧壁贴合。

进一步地，所述定位头通过螺钉与下模套相连。

进一步地，所述下模套的上表面设置有竖直的导向柱，所述导向柱贯穿上模座并与上模座滑动配合。

进一步地，所述导向柱外缠绕设置有弹簧。

进一步地，所述上模芯的顶部设置有连接盘，所述连接盘通过螺栓安装于上模座。

进一步地，所述顶升机构为液压缸。

本实用新型的有益效果是：由于下模芯和上模芯均可拆卸安装，当需要加工不同尺寸的尺寸时，可以拆下下模芯和上模芯，更换具有不同内腔直径的下模芯和不同外径和导向孔内径的上模芯，下模座、下模套、上模座、顶升机构等主要部件则保持不变，从而实现对多种齿轮进行冷挤压加工的同时，降低模具成本。

附图说明

图1是本实用新型的主视示意图；

附图标记：1—下模座；2—下模套；3—下模芯；4—上模座；5—导向轴；6—定位腔；7—成形腔；8—支撑板；9—顶出腔；10—成形齿；11—顶出盘；12—顶出杆；13—顶升机构；14—上模芯；15—导向孔；16—导向柱；17—弹簧；18—连接盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的齿轮冷挤压模具，如图1所示，包括下模座1、下模套2、下模芯3和上模座4，下模套2固定设置在下模座1的顶部，下模芯3可拆卸安装于下模套2的内壁，下模芯3内部从上至下依次设置有定位腔6、成形腔7、支撑板8和顶出腔9，成形腔7的侧壁设置有成形齿10，支撑板8与下模芯3固定连接，且支撑板8上设置有多个竖直的顶出通孔，支撑板8的上表面设置有竖直的导向轴5；顶出腔9内设置有顶出盘11，顶出盘11的上表面设置有多根竖直的顶出杆12，每根顶出杆12的上端伸入一个顶出通孔并与顶出通孔滑动配合，顶出盘11连接有顶升机构13；上模座4的下表面设置有可拆卸的上模芯14，上模芯14的外径与定位腔6的直径相适配，上模芯14的底部设置有导向孔15，定位腔6、成形腔7、导向轴5、上模芯14以及导向孔15同轴。

下模座1外形呈圆柱形，内部设置有空腔，以减小下模座1的重量，同时便于安装顶升机构13。下模套2外形呈圆柱形，内部中空，用于固定下模芯3。下模套2可以通过螺栓固定安装在下模座1上。

下模芯3和上模芯14相配合，用于对齿轮进行冷挤压，使得齿轮圆周面上的齿成形。齿轮在冷挤压加工之前，先进行初步加工，得到具有内孔的齿轮坯料。定位腔6和导向轴5用于对齿轮坯料进行定位，定位腔6的内径与齿轮坯料的外径适配，冷挤压时，可以将齿轮坯料套在导向轴5上，然后下放至定位腔6中，由成形齿10的上端面支撑住齿轮坯料的下表面。成形齿10的形状、数量和尺寸与齿槽(相邻两个齿之间的槽)的形状、数量和设计尺寸相同，成形腔7的内径与齿轮的设计外径相同，以确保冷挤压后，在齿轮坯料外壁形成满足设计要求的齿。导向轴5的直径与齿轮坯料的内径适配，导向轴5同时起到导向和定位的作用，在冷挤压的过程中，齿轮坯料沿着导向轴5竖直向下移动，防止齿轮坯料倾斜，从而保证成形精度。上模芯14外形呈圆柱形，用于对齿轮坯料进行挤压，将齿轮坯料压入成形腔7。导向孔15的直径与导向轴5的直径适配，在挤压的过程中，导向轴5的上端逐渐伸入导向孔15中。支撑板8用于限制齿轮坯料向下移动的位置，在挤压的过程中，当齿轮坯料的下表面到达支撑板8时，停止挤压。当齿轮坯料的下表面到达支撑板8时，上模芯14的下表面到达成形齿10的上端面，在支撑板8、上模芯14、成形齿10以及成形腔7侧壁的挤压下，齿轮坯料成形为齿轮。顶出杆12用于对成形后的齿轮进行脱模，设置多根顶出杆12，可以对齿轮的多个位置施加推力，使得齿轮受力更加均衡，防止齿轮变形。顶升机构13用于提供顶升力，可以采用千斤顶、液压缸等设备。在挤压的过程中，顶出杆12的上端面与支撑板8的上端面齐平，防止齿轮下表面的材料被挤压至顶出通孔内。

本实用新型的下模芯3和上模芯14均可拆卸安装，当需要加工其他尺寸的齿轮时，可以拆下下模芯3和上模芯14，更换其他尺寸的下模芯3和上模芯14即可，无需更换整个模具，从而降低了模具成本。

各种尺寸的下模芯3中，下模芯3的外形尺寸保持一致，以保证各种尺寸的下模芯3能够稳定安装于下模套2，根据被加工齿轮的尺寸确定下模芯3的内径、成形齿10的数量和尺寸以及导向轴5的直径。同时，根据被加工齿轮的尺寸确定上模芯14的外形尺寸以及导向孔15的内径等尺寸。不同下模芯3上的顶出通孔的设置与顶出杆12相对应，确保各个顶出杆12能够伸入各个顶出通孔。

下模芯3具体包括筒体和位于筒体上端的定位头，定位头和筒体一体成型，定位头的外径大于筒体的外径，定位腔6、成形腔7、支撑板8和顶出腔9均设置在筒体内，定位头用于与下模套2相连。为了提高下模芯3的稳定性，下模套2的上表面设置有第一定位凹槽，定位头位于第一定位槽中，第一定位凹槽的底面支撑定位头的下表面，第一定位凹槽的侧壁与定位头的侧壁相贴合，同时采用螺钉连接定位头和下模套2，可以使下模芯3保持稳固。此外，下模座1的上表面设置有第二定位凹槽，筒体的下端伸入第二定位凹槽，且筒体的外壁与第二定位凹槽侧壁贴合，筒体的下端面贴合第二定位凹槽的底壁。

挤压时，上模座4在压力设备的作用下向下移动，为了提高上模座4移动的稳定性，下模套2的上表面设置有竖直的导向柱16，导向柱16贯穿上模座4并与上模座4滑动配合。导向柱16起到导向的作用，确保上模座4带动上模芯14竖直移动，提高冷挤压加工的精度。

导向柱16外缠绕设置有弹簧17，弹簧17起到缓冲的作用。

为了便于拆装，上模芯14的顶部设置有连接盘18，连接盘18为圆盘，连接盘18通过多根螺栓安装于上模座4。

本实用新型具体的使用过程为：

将整个模具固定在压力机的支撑平台上，并将上模座4与压力机的压头相连。

齿轮坯料放入定位腔6，导向轴5穿过齿轮坯料的中心孔。

压力机对上模座4施加向下的压力，推动上模座4和上模芯14向下移动，当上模芯14运动至齿轮坯料时，导向轴5进入导向孔15，同时上模芯14对齿轮坯料进行挤压，齿轮坯料逐渐向下进入成形腔7，在成形齿10的作用下，齿轮坯料外壁形成齿槽。当齿轮坯料移动至支撑板8时，齿轮表面的齿和齿槽成形，得到齿轮，压力机停止对上模座4施加压力，并且压力机拉动上模座4向上移动，带动上模芯14脱离下模芯3。

最后利用顶升机构13带动顶出盘11和各个顶出杆12向上移动，顶出杆12将齿轮顶出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.齿轮冷挤压模具，其特征在于：包括下模座(1)、下模套(2)、下模芯(3)和上模座(4)，所述下模套(2)固定设置在下模座(1)的顶部，所述下模芯(3)可拆卸安装于下模套(2)的内壁，所述下模芯(3)内部从上至下依次设置有定位腔(6)、成形腔(7)、支撑板(8)和顶出腔(9)，所述成形腔(7)的侧壁设置有成形齿(10)，所述支撑板(8)与下模芯(3)固定连接，且所述支撑板(8)上设置有多个竖直的顶出通孔，支撑板(8)的上表面设置有竖直的导向轴(5)；所述顶出腔(9)内设置有顶出盘(11)，所述顶出盘(11)的上表面设置有多根竖直的顶出杆(12)，每根顶出杆(12)的上端伸入一个顶出通孔并与顶出通孔滑动配合，所述顶出盘(11)连接有顶升机构(13)；所述上模座(4)的下表面设置有可拆卸的上模芯(14)，所述上模芯(14)的外径与定位腔(6)的直径相适配，所述上模芯(14)的底部设置有导向孔(15)，所述定位腔(6)、成形腔(7)、导向轴(5)、上模芯(14)以及导向孔(15)同轴。

2.如权利要求1所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述下模芯(3)包括筒体和位于筒体上端的定位头，所述定位头的外径大于筒体的外径，所述下模套(2)的上表面设置有第一定位凹槽，所述定位头位于第一定位槽中；所述下模座(1)的上表面设置有第二定位凹槽，所述筒体的下端伸入第二定位凹槽，且筒体的外壁与第二定位凹槽侧壁贴合。

3.如权利要求2所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述定位头通过螺钉与下模套(2)相连。

4.如权利要求1所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述下模套(2)的上表面设置有竖直的导向柱(16)，所述导向柱(16)贯穿上模座(4)并与上模座(4)滑动配合。

5.如权利要求4所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述导向柱(16)外缠绕设置有弹簧(17)。

6.如权利要求1所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述上模芯(14)的顶部设置有连接盘(18)，所述连接盘(18)通过螺栓安装于上模座(4)。

7.如权利要求1所述的齿轮冷挤压模具，其特征在于：所述顶升机构(13)为液压缸。