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圆形、扇形齿轮精密冲压成形加工方法

类别:行业新闻   发布时间:2019-11-01 03:36   浏览:

  该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于武汉华夏精冲技术有限公司,未经武汉华夏精冲技术有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】

  技术领域  圆形、扇形齿轮精密冲压成形加工方法属于冲裁齿轮加工技术领域,特别涉及一种圆形或扇形齿轮的冲压加工工艺。

  背景技术  申请人认为,使用精密冲裁工艺加工齿轮是制造齿轮的一种重要的途径,它利用冲压模具(凸模和凹模)从板料冲切出齿轮,适于加工模数小于6毫米,厚度小于10毫米的片形齿轮、齿条、棘轮、钟表齿轮和仪表齿轮等。冲裁齿轮的精密可达8级,断面粗造度可小至Ra=0.32~0.16微米。若冲裁时在工件周围采用强力压料板,并在工件下面设反压板,使工作在三向压应力状态下冲裁,可防止冲裁过程中齿轮翘曲变形并提高齿轮的质量。申请人尚未发现有与本圆形齿轮、扇形齿轮技术特征相类同的技术方案向中国专利局提出申请,并予以公布。也未发现有此类产品在市场上销售或被公众使用。

  另据申请人所知,本申请的产品——圆形齿轮和扇形齿轮系由金属制成的,它是建筑用塑钢(铝合金)门窗中的重要零件。用铸造、粉末冶金等加工所制造的齿轮,虽然可以▷•●满足其几何特征的要求,但因疲劳▼▲原因齿轮易断齿,工作寿命短。机械切削或轧制的方法所需用的设备量多,资金耗费高,生产效率低,不是行之有效的方法。

  发明内容  本发明所要解决的问题是:对于几何形状较复杂的齿轮采用冲压成形方法,不仅生产工艺简单,易达到▽•●◆技术指标,且可使之工作寿命长,成本低,圆形齿△▪▲□△轮和扇形齿轮是塑钢门窗五金件中的重要零件。

  圆形齿轮(1)的外形轮廓由圆弧面和若干个非标准轮齿(3)组成,其几何中心有一个异形轴孔(4),在圆形齿轮的端面(6)上,异形轴孔(4)的周边有圆形凸台(7);在圆弧面的内侧,凸台的周边开有通孔(8);

  ①冲孔,即冲压异形轴孔(4)和避空工艺孔(5),将条料(26)置于压板(13)与凹模(25)之间,压紧后压力机工作时合模压紧条料;冲孔冲头(14)压入条料(26),在条料上冲出异形轴孔(4)和避空工艺孔(5),开启模具,压板(13)与冲孔冲头(14)发生相对运动,使条料(26)与冲孔冲头(14)分离;

  ③成形,将异形轴孔(4)套在定▼▼▽●▽●位杆(22)中,模具闭合;压板(13)压紧条料(26)后,凸模(15)压入条料(26)中,在压力的▪▲□◁作用下,条料上金属充填进入由凹模(25)、顶出套(21)、定位杆(22)、成形凸模(15)形成的凸台(7)的空间,形成凸台,并使之具有相应的齿厚;

  ④冲孔,成形后的条料套在定位▲●…△杆(20)中,当模具闭合时,冲制出两个相应直径的穿孔(8);

  ⑤落料,当模具闭合时,落料凸模(17)将圆形齿轮与条料(26)分离,即得到圆形齿轮(1)。

  扇形齿轮(9)的外形轮廓由若干个非标准齿轮(10)弧面和平面组成,其几何中心有一个转轴方孔(11);在扇形齿轮(9)的两端面上,转轴方孔(11)的周边有圆形凸台(12);

  ①冲孔,即冲压扇形齿轮(9)的转轴方孔,此时,压力机工作、合模,压板(31)与凹模(43)一起压紧条料(30);冲孔冲头(32)压入条料,在条料上冲出转轴方孔(11)和避空工艺孔(27);开启模具,压板(31)与冲孔冲头(32)产生相对运动使条料与冲孔冲头(32)分离;

  ②定位,转轴★△◁◁▽▼方孔(11)套在定位杆(40)中,冲制下一个零件的转轴方孔和避空工艺孔。

  ③成形,转轴方孔(11)套在定位杆(39)上时,模具闭合,压板(31)压紧条料后,成形凸模(33)压入条料中;在压力的作用下,条料金属充填进入由凹模(43)、顶出套(38)、定位☆△◆▲■杆(39)、成形凸模(33)形成的凸台空间,形成凸台并使之具有相应的齿厚;

  ⑤落料,当模◇…=▲具闭合时,落料凸模(34)将扇形齿轮与条料分离,即得到扇形齿轮。

  实践证明该技术方案它与现有技术方案相比较具有以下的有益效果:适用于几何形较复杂的齿轮加工;生产工艺简单;技术指标易实现;成本低,是一种先进的、经济的制造齿轮的方法。

  图9单工序圆形齿轮生产方法图,其中a、b、c分别表示工序1、工序2和工序3。

  图10单工序圆形齿轮零件形成图,其中a、b、c分别表示工序1、工序2和工序3。

  图11单工序扇形齿轮生产方法图,其中a、b、c分别表示工序1、工序2和工序3。

  图12单工序扇形•☆■▲齿轮零件形成图,其中a、b、c分别★▽…◇表示工序1、工序2和工序3。

  3——非标▪•★准齿轮,设有6个非标准齿,其中全齿4个,构成圆形齿轮的齿形轮廓,齿宽3.5mm。

  11——转轴方孔,用于与转轴相配合,本设计的转轴方孔尺寸为7×7(平方毫米),孔深8mm。

  14——冲◇•■★▼孔冲头,是完成异形轴孔和避空工艺孔冲孔工步的重要加工工具之一。

  15——成形凸模,是连续冲模的组成部分之一,主要用于形成齿轮两端面的凸台。

  18——反压板,位置与落料凸模相对应,且垂直于同一平面,主要作用是与冲头一起压紧条料并顶出与条料分离后的零件。

  19——定位杆,位于条料所处的平面的下方,圆形齿轮中心的异形轴孔嵌在其上,两者的轴线相重叠,为圆形齿轮落料工步提供定位。

  20——定位杆,位于条料所处的平面的下方,在冲孔工步完成后,圆形齿轮中心的异形轴孔嵌在其上,两者的轴线相重合,为圆形齿轮冲孔定位工步提供定位。

  21——顶出套,外径与零件的凸台直径相同,内孔与定位杆滑动配合,可将条料推出定位杆。

  22——定位杆,位于条料所处平面的下方,外形与零件的异形轴孔相同,其作用是为圆形齿轮挤压工步提供定位、整形。

  26——条料,即加工成圆形齿轮或扇形齿轮的原材料,可选用经软化退火后的碳素结构钢钢板或铝、铜及其合金板材,要求其应有较好的塑性,金相组织为弥散均匀分布的球状细晶粒。

  27——避空工艺孔,在挤压成形中,移向周边的多余料被它容纳,挤压完成后,该孔变◆▼小。

  35——反压板,外形呈半齿轮,主要作用是与冲头一起压紧条料,并顶出与条料分离后的零件。

  36——定位杆,位于条料所处▪…□▷▷•的平面的下方,扇形齿轮中心的转轴方孔嵌在其上,两者的轴线相重叠,为扇形齿轮落料工步提供定位。

  38——顶出套,外径与零件的凸台直径相同,内孔与定位杆▲★-●滑动配合,作用是将条料推出定位杆。

  39——定位杆,外形同零件的转轴方孔相同,主要作用为扇形齿轮挤压工步提供定位、整形。

  40——定位杆,外形同零件的转轴方孔相同,主要作◁☆●•○△用是限制冲裁过程的步距。

  41——顶出套,外径与零件的凸台直径相同,内孔与定位杆滑动配合,作用是将条料推出定位杆。

  44——圆形齿轮冲孔冲头,是在单工序中完成异形轴孔冲孔工步的重要加工工具之一。

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