專利名稱：汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪精鍛模具，具體地講，本實(shí)用新型涉及一種汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，該技術(shù)屬于金屬壓力加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車行駛速度變換主要通過變速器接合齒輪與接合套連接實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，其中的接合齒輪是關(guān)鍵零件，制造難度較大。接合齒輪的齒部形狀對(duì)傳動(dòng)的可靠性影響很大，為了防止汽車在行駛過程中脫檔，通常將汽車變速器接合齒輪的齒部設(shè)計(jì)成具有自鎖功能的倒錐角，即接合齒輪的齒沿軸線方向外端齒寬大于內(nèi)端齒寬。接合齒輪齒部傳統(tǒng)的加工方法是插削加工，盡管這種生產(chǎn)方式能夠?qū)崿F(xiàn)切削成形加工，但生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品精度差，耗用材料多，而且切削加工造成坯料金屬纖維組織被切斷，顯著降低接合齒輪的機(jī)械強(qiáng)度，產(chǎn)品在使用過程中斷齒時(shí)有發(fā)生。另外，插齒加工必須在結(jié)構(gòu)中預(yù)留足夠尺寸的退刀槽，接合齒輪存在大尺寸的退刀槽必然增加軸向尺寸，這對(duì)尺寸受限的汽車變速器配套是不利的。當(dāng)代，制造接合齒輪的最先進(jìn)技術(shù)是模鍛成形，然后再用倒錐模在壓力機(jī)作用下完成齒部倒錐成形加工。現(xiàn)有技術(shù)的倒錐模實(shí)用可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)接合齒輪齒部倒錐成形。但是，現(xiàn)有技術(shù)的倒錐模結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，調(diào)模難度大，生產(chǎn)效率差，成形精度低，模具制作成本高，不適合大批量生產(chǎn)使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、合理，調(diào)模容易，操作簡便，成形精度好，生產(chǎn)效率高的汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，它由上模和下模兩部分組成。所述上模隨壓力機(jī)而動(dòng)，上模包括封蓋、上模套、內(nèi)墊、上位彈簧和上模體。所述下模安裝在壓力機(jī)工作臺(tái)上，下模包括壓板、導(dǎo)向套、齒模、定位銷、模座、導(dǎo)向柱、隔板、定位套、墊片、下位彈簧和頂桿。所述下模中的壓板連同導(dǎo)向套與模座配合，并通過定位銷定位和連接成一體。所述定位套下設(shè)墊片安裝在模座中部，由定位套支承的導(dǎo)向柱與模座連接成按需調(diào)整高度的整體結(jié)構(gòu)。其改進(jìn)之處在于隔板為有孔法蘭結(jié)構(gòu)，隔板的外圓和內(nèi)孔分別與模座內(nèi)孔和定位套外壁間隙配合，平置的隔板由下位彈簧和頂桿浮動(dòng)支承。所述導(dǎo)向套內(nèi)孔為上大下小的正多邊形棱柱形孔，正多邊形邊數(shù)與配套齒模的齒片數(shù)相等，每條棱柱的斜度相同。所述齒模是一種組合結(jié)構(gòu)模，它由等同工件齒數(shù)的齒片依次圍繞導(dǎo)向柱的圓錐段外壁呈放射狀排列，齒片為一順斜的等寬薄板件，外側(cè)斜邊與導(dǎo)向套內(nèi)置棱柱斜度相同但方向相反，齒片內(nèi)邊為圓弧斜邊與導(dǎo)向柱的圓錐段配合，齒片內(nèi)邊上部設(shè)有朝內(nèi)凸出的單只齒，該齒結(jié)構(gòu)參數(shù)同工件齒部相同，齒部上寬下窄。立置的齒模上端由壓板限位，下端支承在位置浮動(dòng)的隔板上端面，構(gòu)成齒模受上模下壓時(shí)，沿導(dǎo)向套和導(dǎo)向柱組成的斜置軌道向下作可復(fù)位的軸向和徑向移動(dòng)。[0006]上述結(jié)構(gòu)中導(dǎo)向套內(nèi)孔中棱柱的斜度、齒片外邊和內(nèi)邊及導(dǎo)向柱圓錐段的斜邊均為9° 12°，在此斜度條件下齒?；瑒?dòng)順暢，既產(chǎn)生足夠大的徑向分力，又不會(huì)發(fā)生自鎖現(xiàn)象。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果1、結(jié)構(gòu)合理、簡單，制作容易，安裝方便；2、開放式結(jié)構(gòu)，工件裝卸容易，定位準(zhǔn)確；3、齒模由隔板浮動(dòng)支承，上模推動(dòng)齒模沿導(dǎo)向套和導(dǎo)向柱組成的斜置軌道下行時(shí)，產(chǎn)生的徑向分力促成工件齒部倒錐成形，此結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件所有齒一步成形，成形快捷，
質(zhì)量穩(wěn)定、可靠。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是導(dǎo)向套和齒模配合時(shí)結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖3是圖2俯視圖。圖4是齒模中單一齒片結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中的齒部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1所示的汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，它由上模和下模兩部分組成。位于上部的上模隨壓力機(jī)而動(dòng)，上模包括封蓋1、上模套2、內(nèi)墊3、上位彈簧4和上模體 5。位于上模套2內(nèi)腔的上模體5為彈性結(jié)構(gòu)，上模體5的底端面對(duì)著工件17。下模包括壓板6、導(dǎo)向套7、齒模8、定位銷9、模座10、導(dǎo)向柱11、隔板12、定位套13、墊片14、下位彈簧15和頂桿16。導(dǎo)向套7與齒模8配合構(gòu)成如附圖2所示的下模主體結(jié)構(gòu)，壓板6連同導(dǎo)向套7與模座10配合，并通過定位銷9定位并連接成一體。定位套13下設(shè)墊片14安裝在模座10中部，由定位套13支承的導(dǎo)向柱11與模座10連接成按需調(diào)整高度的整體結(jié)構(gòu)，改變墊片14的厚度可調(diào)節(jié)齒模8齒部開口量大小，合適的齒部開口量既可做到工件17的齒部能順利裝入齒模8的齒部中，又實(shí)現(xiàn)工件17齒部在齒模8的齒部中準(zhǔn)確定位，工件17不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，確保工件17齒部倒錐一次成形。隔板12為有孔法蘭結(jié)構(gòu)，隔板12的外圓和內(nèi)孔分別與模座10內(nèi)孔和定位套13外壁間隙配合，平置的隔板12由下位彈簧15和頂桿 16浮動(dòng)支承。導(dǎo)向套7內(nèi)孔為上大下小的正多邊形棱柱形孔，正多邊形邊數(shù)與配套齒模8 的齒片數(shù)相等，每條棱柱的斜度相同，其斜度為9° 12°，此斜度條件下齒模8滑動(dòng)順暢，既產(chǎn)生足夠大的徑向分力，又不會(huì)發(fā)生自鎖現(xiàn)象。本實(shí)施例為大眾轎車變速器接合齒輪，其齒部齒數(shù)為42只，分度圓直徑67. 2 mm，選定棱柱的斜度為10°。齒模8是一種組合結(jié)構(gòu)模， 本實(shí)施例如附圖3所示，它由42只齒片依次圍繞導(dǎo)向柱11的圓錐段外壁呈放射狀排列，附圖4所示齒片為一順斜10°的等寬薄板件，外側(cè)斜邊與導(dǎo)向套7內(nèi)置棱柱斜度相同但方向相反。齒片內(nèi)邊為圓弧斜邊與導(dǎo)向柱11的圓錐段配合，此處配合斜度同樣為10°。每只齒片內(nèi)邊上部設(shè)有朝內(nèi)凸出的單只齒，附圖5所示該齒結(jié)構(gòu)參數(shù)同工件17齒部相同，齒部上寬下窄。立置的齒模8上端由壓板6限位，下端支承在位置浮動(dòng)的隔板12上端面，構(gòu)成齒模8受上模下壓時(shí)沿導(dǎo)向套7和導(dǎo)向柱11組成的斜置軌道向下作可復(fù)位的軸向和徑向移動(dòng)。 本實(shí)用新型實(shí)際使用時(shí)，首先將上模升至高位，通過調(diào)整墊片14厚度調(diào)整齒模8 齒部的開口量，調(diào)定后即可投入正常生產(chǎn)。將工件17置于下模的齒模8中，以齒部定位安裝，接著啟動(dòng)壓力機(jī)作上模下行運(yùn)動(dòng)。在彈性結(jié)構(gòu)中的上模體5底端面先與工件17上端面相接觸，在上位彈簧4作用下工件17與齒模8緊密貼合在一起。接著上模套2與齒模8上端面接觸，共同推動(dòng)齒模8所有的齒片和工件17沿導(dǎo)向套7和導(dǎo)向柱11組成的斜置軌道向下作可復(fù)位的軸向和徑向移動(dòng)。齒片徑向移動(dòng)完成工件17齒部倒錐成形，接著將上模上升至高位，從下模中取出已完成倒錐成形的工件17，如此循環(huán)作大批量生產(chǎn)。此種在定位條件下一次性完成接合齒齒部倒錐成形快捷、準(zhǔn)確。
權(quán)利要求1.一種汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，它由上模和下模兩部分組成；所述上模隨壓力機(jī)而動(dòng)，上模包括封蓋(1)、上模套(2)、內(nèi)墊(3)、上位彈簧(4)和上模體(5)；所述下模安裝在壓力機(jī)工作臺(tái)上，下模包括壓板(6)、導(dǎo)向套(7)、齒模(8)、定位銷(9)、模座 (10)、導(dǎo)向柱(11)、隔板(12)、定位套(13)、墊片(14)、下位彈簧(15)和頂桿(16)；所述下模中的壓板(6)連同導(dǎo)向套(7)與模座(10)配合，并通過定位銷(9)定位和連接成一體；所述定位套(13)下設(shè)墊片(14)安裝在模座(10)中部，由定位套(13)支承的導(dǎo)向柱(11)與模座 (10)連接成按需調(diào)整高度的整體結(jié)構(gòu)；其特征在于隔板(12)為有孔法蘭結(jié)構(gòu)，隔板(12) 的外圓和內(nèi)孔分別與模座(10)內(nèi)孔和定位套(13)外壁間隙配合，平置的隔板(12)由下位彈簧(15)和頂桿(16)浮動(dòng)支承；所述導(dǎo)向套(7)內(nèi)孔為上大下小的正多邊形棱柱形孔，正多邊形邊數(shù)與配套齒模(8)的齒片數(shù)相等，每條棱柱的斜度相同；所述齒模(8)是一種組合結(jié)構(gòu)模，它由等同工件(17)齒數(shù)的齒片依次圍繞導(dǎo)向柱(11)的圓錐段外壁呈放射狀排列， 齒片為一順斜的等寬薄板件，外側(cè)斜邊與導(dǎo)向套(7)內(nèi)置棱柱斜度相同但方向相反，齒片內(nèi)邊為圓弧斜邊與導(dǎo)向柱(11)的圓錐段配合，齒片內(nèi)邊上部設(shè)有朝內(nèi)凸出的單只齒，該齒結(jié)構(gòu)參數(shù)同工件(17)齒部相同，齒部上寬下窄，立置的齒模(8)上端由壓板(6)限位，下端支承在位置浮動(dòng)的隔板(12)上端面，構(gòu)成齒模(8)受上模下壓時(shí)，沿導(dǎo)向套(7)和導(dǎo)向柱(11) 組成的斜置軌道向下作可復(fù)位的軸向和徑向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，其特征在于導(dǎo)向套(7)內(nèi)孔中棱柱的斜度、齒片外邊和內(nèi)邊及導(dǎo)向柱(11)圓錐段的斜邊均為9° 12°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車變速器接合齒輪整體倒錐成形模具，它由上模和下模組成。上模包括封蓋、上模套、內(nèi)墊、上位彈簧和上模體。下模包括壓板、導(dǎo)向套、齒模、定位銷、模座、導(dǎo)向柱、隔板、定位套、墊片、下位彈簧和頂桿。隔板由下位彈簧和頂桿浮動(dòng)支承，導(dǎo)向套內(nèi)孔為上大下小的正多邊形棱柱形孔，每條棱柱的斜度相同。齒模由齒片繞導(dǎo)向柱排列而成，齒片為一順斜的等寬薄板件，外斜邊與導(dǎo)向套內(nèi)棱柱斜度相同方向相反，內(nèi)邊為圓弧邊與導(dǎo)向柱圓錐段配合，內(nèi)邊上部設(shè)朝內(nèi)凸的齒。齒模上端由壓板限位，下端支承在隔板上，構(gòu)成齒模受上模下壓時(shí)沿導(dǎo)向套和導(dǎo)向柱組成的斜置軌道向下作軸向和徑向移動(dòng)，齒片徑向移動(dòng)使工件齒部倒錐成形。
文檔編號(hào)B21J13/02GK202028730SQ201120045440
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者狄雷, 申加圣, 賀平, 趙紅軍, 陶立平 申請(qǐng)人:江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司