TW201924804A - 螺旋齒輪成形裝置 - Google Patents

Abstract

一種螺旋齒輪成形裝置，包含一下模單元、一上模單元，及一上鍛造單元。該下模單元包括一下沖頭，及一具有一傾斜地面向上方的傾斜面的下驅動塊。該上模單元包括一模仁，及一套設於該模仁上的傳動件。該傳動件具有一傾斜地面向下的第一滑動面，及一傾斜地面向上方的第二滑動面。該上鍛造單元包括一上沖頭，及一具有一傾斜地面向下方的滑移面的上驅動塊。該上鍛造單元向下合模或向上分離時，會透過該滑移面與該第二滑動面，以及該傾斜面與該第一滑動面間的相對滑移，帶動該模仁旋轉，以使成形出的螺旋齒輪能順利脫模。

Description

螺旋齒輪成形裝置

本發明是有關於一種成形裝置，特別是指一種螺旋齒輪的成形裝置。

傳統螺旋齒輪的成形大都是以機械切削加工為主，然而此種加工方式會浪費較多的材料，且需要繁複的製程及冗長的加工時間，效率較低，而因切削過程使金屬纖維被切斷及不連續，故加工出的成品結構強度較低。一般業者多以鍛造方式來進行加壓成形，然而由於螺旋齒輪具有負拔模角的螺旋齒形，因此在拔模時無法直接脫模，使得螺旋齒形需另外以刀具切削，造成如前述切削加工之缺點。

而目前提出可直接脫模的鍛造方式主要分為兩種，一種是以旋轉沖桿並推頂加工完成的螺旋齒輪，使其順著模仁內的齒槽旋轉脫模，但此種方式需在沖桿上設置如齒輪等傳動元件，且還需配合馬達、齒條或鍊條等元件，配置複雜且破壞沖桿強度，而另一種方法是不對沖桿加工以保持沖桿強度，改旋轉模仁並以沖桿將螺旋齒輪頂出以脫模，然而此種方式雖可保持沖桿強度，卻需另對模仁進行穿孔、挖槽等加工，反而破壞模仁強度及封閉性，仍需改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種配置簡單且不破壞模仁完整性的螺旋齒輪成形裝置。

於是，本發明螺旋齒輪成形裝置，包含一下模單元、一上模單元，及一上鍛造單元。該下模單元包括一向上凸伸的下沖頭，及一具有一傾斜地面向上方的傾斜面，並與該下沖頭相間隔設置的下驅動塊。

該上模單元包括一界定出一模穴的模仁，及一套設於該模仁上的傳動件。該模穴供該下模單元之下沖頭伸置。該傳動件界定出一傾斜地面向下方且與該傾斜面滑動接觸的第一滑動面，及一傾斜地面向上方的第二滑動面。

該上鍛造單元包括一向下凸伸的上沖頭，及一具有一傾斜地面向下方的滑移面，並與該上沖頭相間隔設置的上驅動塊。當該上鍛造單元受操作而向下移動並與該上模單元合模時，該上沖頭向下伸置於該模穴中，且該上驅動塊之滑移面會推動該傳動件之第二滑動面，以帶動該模仁旋轉。當該上鍛造單元受操作向上遠離該上模單元而不再合模時，該上沖頭位於該模穴外，且該上驅動塊之滑移面不推抵該第二滑動面，該第一滑動面及該傾斜面之間產生相對滑動，使該傳動件旋轉。

本發明之功效在於：該上鍛造單元向下合模或向上分離時，會透過該滑移面與該第二滑動面，以及該傾斜面與該第一滑動面之間的相對滑移，使該傳動件相對旋轉，進而帶動該模仁相對於該上沖頭及該下沖頭旋轉，以使成形出的螺旋齒輪能透過旋轉及螺紋的相互配合而順利脫模。該螺旋齒輪成形裝置不需額外配置齒輪或馬達，可降低成本及簡化配置，亦不需破壞該模仁的結構而可保持該模仁的完整性及強度。

參閱圖1、圖2及圖3，本發明螺旋齒輪成形裝置之一實施例，包含一下模單元1、一設置於該下模單元1上方的上模單元2，及一可被帶動而沿上下移動地設置於該上模單元2上方的上鍛造單元3。

該下模單元1包括一下模塊11、二設置於該下模塊11內的復位機構12、一設置於該下模塊11上且連接該等復位機構12的下承載件13、一向上凸設於該下承載件13上的下沖頭14，及一沿橫向與該下沖頭14相間隔地設置於該下承載件13上且向上凸伸的下驅動塊15。每一復位機構12具有一固設於該下模塊11內的套筒121、一設置於該套筒121內的彈簧122，及一個兩端分別連接該彈簧122及該下承載件13的推桿123。該下承載件13具有一可旋轉地設置於該下模塊11內且連接該等復位機構12之推桿123的下背板131，及一設置於該下背板131上，並用以固定該下沖頭14及該下驅動塊15的下固定板132。該等推桿123是沿橫向插置於該下背板131上，在本第一實施例中，該下背板131及該下固定板132概呈圓盤狀。該下驅動塊15概呈楔型且具有一傾斜地面向上方的傾斜面151。

該上模單元2包括一可上下移動地設置於該下模塊11上方且被該下沖頭14及該下驅動塊15沿高度方向穿設的上模塊21、一界定出一模穴220且位於該上模塊21內的模仁22，及一可旋轉地設置於該上模塊21內且套設於該模仁22上的傳動件23。該傳動件23界定出一傾斜地面向下方且與該下驅動塊15之傾斜面151滑動接觸的第一滑動面231，及一傾斜地面向上方的第二滑動面232。該傳動件23具有一圍繞該模仁22的環體部233，該環體部233界定出一由底面向上延伸至該第一滑動面231的第一缺槽234，及一由頂面向下延伸至該第二滑動面232的第二缺槽235。

該上鍛造單元3包括一可相對於該上模單元2之上模塊21上下移動地設置於該上模塊21上方的上承載件31、一設置於該上承載件31且向下凸伸的上沖頭32，及一沿橫向與該上沖頭32相間隔地設置於該上承載件31上且向下凸伸的上驅動塊33。該上驅動塊33概呈楔型且具有一傾斜地面向下方且正對著該傳動件23之第二滑動面232的滑移面331。

參閱圖4及圖5，本實施例對胚料進行鍛造時，是先操作該上鍛造單元3向下移動並與該上模單元2如圖4所示地進行合模，此時該上沖頭32是向下伸置於該模穴220中，並與該下沖頭14相配合以將胚料擠壓成該模穴220的形狀而成形出螺旋齒輪，而在該上鍛造單元3如前述向下移動的過程中，該上驅動塊33會伸置於該第二缺槽235中，接著該上驅動塊33之滑移面331向下推抵該傳動件23之第二滑動面232，由於該滑移面331及該第二滑動面232皆為斜面，因此該滑移面331會沿著該第二滑動面232向下滑移，並推動該傳動件23旋轉至圖5的位置以完成合模，需要特別說明的是，為了達到複動化成形之功效，也可以同時操作該下模單元1及該上模單元2相對於該上鍛造單元3移動，使該下沖頭14及該上沖頭32同時施力於胚料上。

參閱圖6及圖7，成形完畢後，該上鍛造單元3遠離該上模單元2而不再合模，則該上驅動塊33之滑移面331會遠離該傾斜面151，且該上驅動塊33離開該第二缺槽235。參閱圖2、圖8及圖9，在該上驅動塊33遠離後，該傳動件23會因為自身重量而透過該第一滑動面231向下推抵該下驅動塊15之傾斜面151，斜面相互滑移會使得該傳動件23帶動該模仁22旋轉，而該下驅動塊15被推動後也會帶動該下承載件13及該下沖頭14相對於該傳動件23反向旋轉，透過前述的連動，可帶動該模仁22與該下沖頭14彼此反向旋轉，使鍛造後的螺旋齒輪因自身的螺紋而被向上帶動，從而完成脫模，可克服螺旋齒輪因拔模角而脫模不易之問題。需要特別說明的是，前述帶動該下承載件13旋轉的過程中，該下背板131會帶動該等復位機構12之推桿123，使該等彈簧122伸張或收縮而積蓄彈性復位力，且該上模單元2會向下靠近該下模單元1。接著該等彈簧122會釋放彈性復位力，使該等推桿123對該下背板131施加相反的力矩，以帶動該下背板131及設置該下沖頭14及該下驅動塊15的下固定板132旋轉，從而使該下驅動塊15自動復位以準備進行下一次的成形作業，可不需人力調整而利於自動化作業。

綜上所述，透過該下驅動塊15、該傳動件23及該上驅動塊33的相互配合，可使該下沖頭14及該模仁22相對旋轉而能順利脫模，且不需額外配置齒輪或馬達，亦不會破壞該模仁22的結構完整性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧下模單元

11‧‧‧下模塊

12‧‧‧復位機構

121‧‧‧套筒

122‧‧‧彈簧

123‧‧‧推桿

13‧‧‧下承載件

131‧‧‧下背板

132‧‧‧下固定板

14‧‧‧下沖頭

15‧‧‧下驅動塊

151‧‧‧傾斜面

2‧‧‧上模單元

21‧‧‧上模塊

22‧‧‧模仁

220‧‧‧模穴

23‧‧‧傳動件

231‧‧‧第一滑動面

232‧‧‧第二滑動面

233‧‧‧環體部

234‧‧‧第一缺槽

235‧‧‧第二缺槽

3‧‧‧上鍛造單元

31‧‧‧上承載件

32‧‧‧上沖頭

33‧‧‧上驅動塊

331‧‧‧滑移面

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一剖視圖，說明本發明螺旋齒輪成形裝置之一實施例； 圖2是一示意圖，說明本實施例中的兩個復位機構； 圖3是一立體圖，說明本實施例中的一個傳動件； 圖4是一剖視圖，說明本實施例合模時的態樣； 圖5是一立體圖，輔助說明圖4時，一上驅動塊、該傳動件及一下驅動塊之間的關係； 圖6是一剖視圖，說明本實施例不再合模時的態樣； 圖7是一立體圖，輔助說明圖6時，該上驅動塊、該傳動件及該下驅動塊之間的關係； 圖8是一剖視圖，說明本實施例脫模時的態樣；及 圖9是一立體圖，輔助說明圖8時，該上驅動塊、該傳動件及該下驅動塊之間的關係。

Claims (8)

1. 一種螺旋齒輪成形裝置，包含： 一下模單元，包括一向上凸伸的下沖頭，及一具有一傾斜地面向上方的傾斜面，並與該下沖頭相間隔設置的下驅動塊；及 一上模單元，包括一界定出一模穴的模仁，及一套設於該模仁上的傳動件，該模穴供該下模單元之下沖頭伸置，該傳動件界定出一傾斜地面向下方且與該傾斜面滑動接觸的第一滑動面，及一傾斜地面向上方的第二滑動面；及 一上鍛造單元，包括一向下凸伸的上沖頭，及一具有一傾斜地面向下方的滑移面，並與該上沖頭相間隔設置的上驅動塊，當該上鍛造單元受操作而向下移動並與該上模單元合模時，該上沖頭向下伸置於該模穴中，且該上驅動塊之滑移面會推動該傳動件之第二滑動面，以帶動該模仁旋轉，當該上鍛造單元受操作向上遠離該上模單元而不再合模時，該上沖頭位於該模穴外，且該上驅動塊之滑移面不推抵該第二滑動面，該第一滑動面及該傾斜面之間產生相對滑動，使該傳動件旋轉。
2. 如請求項1所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該下模單元還包括一下模塊，及一設置於該下模塊上，且供該下沖頭及該下驅動塊設置的下承載件。
3. 如請求項2所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該上模單元還包括一位於該下模塊上方且被該下沖頭及該下驅動塊沿高度方向穿設的上模塊，該上模塊供該傳動件可旋轉地設置。
4. 如請求項3所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該上鍛造單元還包括一可相對於該上模塊上下移動地設置於該上模塊上方，且供該上沖頭及該上驅動塊設置的上承載件。
5. 如請求項4所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該下模單元之下承載件包括一可旋轉地設置於該下模塊內的下背板，及一設置於該下背板上且固定該下沖頭及該下驅動塊的下固定板，當該上鍛造單元受操作向上遠離該上模單元而不再合模時，該傳動件受自身重量而向下推抵該下驅動塊，使該第一滑動面及該傾斜面之間產生相對滑動，從而使該傳動件與該下沖頭相對旋轉。
6. 如請求項5所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該下模單元還包括至少一設置於該下模塊及該下承載件之下背板之間的復位機構，當該下背板相對於該下模塊旋轉時，該復位機構會對該下背板上施加一旋轉方向相反的力矩，以帶動該下背板及該下沖頭復位。
7. 如請求項6所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該至少一復位機構具有一固設於該下模塊內的套筒、一設置於該套筒內的彈簧，及一個兩端分別連接該彈簧及該下背板，且可相對於該套筒沿自身中心軸線方向滑移的推桿。
8. 如請求項1所述的螺旋齒輪成形裝置，其中，該上模單元之傳動件具有一圍繞該模仁的環體部，該環體部界定出一由底面向上延伸至該第一滑動面且供該下驅動塊伸置的第一缺槽，及一由頂面向下延伸至該第二滑動面，且供該上驅動塊伸置的第二缺槽。