本發(fā)明涉及的是一種汽車制造領域的技術,具體是一種通過漸進式拉擠成形方式提高離合器轂體齒形填充性的離合器轂體漸進式拉擠成形裝置及方法。
背景技術:離合器轂體是轎車傳動系統(tǒng),尤其是雙離合器變速器或自動變速器變速箱的關鍵零件之一。作為離合器摩擦片和鋼片的支撐結構,其精度和強度的高低直接影響汽車離合器的使用性能與壽命。離合器轂體為表面積較大的深筒件,其典型特點為周向均布的齒槽和局部的壁厚變化。該類板殼結構的零部件,外形比較復雜,整體質量要求較高,因而沖壓成形難度較大。離合器轂體零件最主要的功能區(qū)為周向齒形(尺寸參數見圖1)。除了齒數、齒寬和齒高等基本元素外,齒形內外圓角的大小,即齒形在加工制造過程中的填充性,直接影響轂體與摩擦片及鋼片的裝配精度,進而影響整個離合器的磨損與壽命。目前,離合器轂體的加工方式有旋壓工藝和沖壓工藝。旋壓工藝的成形效率較低,設備昂貴,且零件表面存在較為明顯的滾痕;常規(guī)沖壓工藝可以提高效率,但易產生齒形填充不滿等缺陷,難以滿足質量要求。經過對現有技術的檢索發(fā)現,中國專利文獻號CN202097292U公開了一種用于離合器轂類零件加工模具,采用沖壓加工方式,其凹模具有內花鍵型腔,可實現了一次成形,提高了效率,但對于齒形精度及填充性未作考慮。中國專利文獻號CN104588552A,公開了一種花鍵轂齒形成型裝置及成型工藝,該方法應用了多套模具,可提高成形精度,但每套模具相對復雜,成本較高。
技術實現要素:本發(fā)明針對現有離合器轂體成形設備復雜、齒形填充不滿和成形效率低等技術問題,提出一種離合器轂體漸進式拉擠成形裝置及方法,采用變截面凹模漸進式拉深擠齒,在成形齒形的同時保證齒形填充性,實現成形質量與效率的雙重提升。本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:本發(fā)明涉及一種離合器轂體漸進式拉擠成形裝置,包括:位于底部的凸模部分和對應位于頂部并與壓力機相連的凹模部分,其中:凹模部分包括具有變截面內腔的凹模,通過將拉深后的筒形件置于凸模部分,并由壓力機驅動凹模部分下行,以一次動作實現齒形成形。所述的變截面內腔包括:上、中、下三個部分,其中:下部為用于坯料定位及整形的定位整形區(qū),呈圓柱形,其直徑與坯料外徑相等;上部為用于齒面整形,提高表面質量和尺寸精度的齒形精整區(qū),其輪廓與離合器轂體外齒形面完全相同;中部為用于圓柱形定位整形區(qū)與齒形精整區(qū)的過渡連接的成形過渡區(qū),不同的過渡方式,即對應不同的齒形成形方式。所述的成形過渡區(qū)采用以下任意一種結構:a.等比例過渡結構,即齒形形狀保持不變且尺寸按比例增大。b.高度優(yōu)先過渡結構,在保證凹模齒形強度的情況下,齒形的高度優(yōu)先達到精整區(qū)齒形高度,齒寬大小再達到精整區(qū)齒寬大小。所述的凸模部分包括下部為圓柱形基體的凸模,該凸模的上部工作區(qū)域與目標零件離合器轂體的內齒面完全相同,側壁工作區(qū)域的高度不小于離合器轂體側壁高度的兩倍。所述的上模部分和下模部分通過導柱導套實現滑動配合連接。本發(fā)明涉及上述裝置的漸進式拉擠成形方法,在初始化階段上模部分隨壓力機運行至上限位置且凸、凹模處于分離狀態(tài),然后將拉深后的筒形件置于凸模上并啟動壓力機下行,當同時帶動凹模下行時通過一次成形的方式完成離合器轂體的漸進式拉擠成形。所述的一次成形,根據不同結構的成形過渡區(qū),其對應的應變速率應控制在10-4~10-3,所需要的成形力由零件尺寸和材料的力學性能所決定。對于等比例過渡成形方式,由于凹模齒形變化幅度較小,在凹模下行過程中,坯料側壁外表面始終貼合凹模內腔。隨著凹模逐漸下行,通過彎曲和擠壓坯料側壁材料,側壁內表面逐漸與凸模貼合,實現齒形成形。在整個成形過程中,坯料側壁外表面與凹模內壁未曾分離,從而實現齒形填充性的改善。對于高度優(yōu)先過渡成形方式,由于在凹模下行過程中,凹模齒形的齒高先達到整形區(qū)齒形高度,即先通過彎曲將側壁材料壓入齒形變形區(qū);再通過齒寬尺寸的不斷增大,擠壓齒形側面和齒形底面,使材料從圓角兩側流向圓角處,從而實現齒形填...