離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及其離合器轂體的制作方法
【專利摘要】一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及其離合器轂體，包括：位于底部的凸模部分和對應(yīng)位于頂部并與壓力機(jī)相連的凹模部分，其中：凹模部分包括具有變截面內(nèi)腔的凹模，拉深后的筒形件置于凸模部分，并由壓力機(jī)驅(qū)動凹模部分下行，以一次動作實(shí)現(xiàn)齒形成形。本實(shí)用新型針對現(xiàn)有離合器轂體成形設(shè)備復(fù)雜、齒形填充不滿和成形效率低等技術(shù)問題，提出一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置，采用變截面凹模漸進(jìn)式拉深擠齒，在成形內(nèi)外齒的同時保證齒形填充性，實(shí)現(xiàn)成形質(zhì)量與效率的雙重提升。
【專利說明】
離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及其離合器轂體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種汽車制造領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種通過漸進(jìn)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(jìn)式拉擠成形裝置及其離合器轂體。
【背景技術(shù)】
[0002]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(guān)鍵零件之一。作為離合器摩擦片和鋼片的支撐結(jié)構(gòu)，其精度和強(qiáng)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(diǎn)為周向均布的齒槽和局部的壁厚變化。該類板殼結(jié)構(gòu)的零部件，外形比較復(fù)雜，整體質(zhì)量要求較高，因而沖壓成形難度較大。
[0003]離合器轂體零件最主要的功能區(qū)為周向齒形(尺寸參數(shù)見圖1)。除了齒數(shù)、齒寬和齒高等基本元素外，齒形內(nèi)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(jìn)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(shè)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(chǎn)生齒形填充不滿等缺陷，難以滿足質(zhì)量要求。
[0004]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)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(nèi)花鍵型腔，可實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)用了多套模具，可提高成形精度，但每套模具相對復(fù)雜，成本較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有離合器轂體成形設(shè)備復(fù)雜、齒形填充不滿和成形效率低等技術(shù)問題，提出一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置及其離合器轂體，采用變截面凹模漸進(jìn)式拉深擠齒，在成形齒形的同時保證齒形填充性，實(shí)現(xiàn)成形質(zhì)量與效率的雙重提升。
[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型涉及一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置，包括:位于底部的凸模部分和對應(yīng)位于頂部并與壓力機(jī)相連的凹模部分，其中:凹模部分包括具有變截面內(nèi)腔的凹模，拉深后的筒形件置于凸模部分，變截面內(nèi)腔包括:上、中、下三個部分，其中:下部為圓柱形的用于坯料定位及整形的定位整形區(qū)，上部為用于齒面整形的齒形精整區(qū)，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)。
[0008]所述的定位整形區(qū)的直徑與坯料外徑相等，齒形精整區(qū)的輪廓與離合器轂體外齒形面完全相同。
[0009]所述的成形過渡區(qū)采用以下任意一種結(jié)構(gòu):
[0010]a.等比例過渡結(jié)構(gòu)，即齒形形狀保持不變且尺寸按比例增大。[0011 ] b.高度優(yōu)先過渡結(jié)構(gòu)，在保證凹模齒形強(qiáng)度的情況下，齒形的高度優(yōu)先達(dá)到精整區(qū)齒形高度，齒寬大小再達(dá)到精整區(qū)齒寬大小。
[0012]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(biāo)零件離合器轂體的內(nèi)齒面完全相同，側(cè)壁工作區(qū)域的高度不小于離合器轂體側(cè)壁高度的兩倍。
[0013]所述的上模部分和下模部分通過導(dǎo)柱導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)滑動配合連接。
[0014]本實(shí)用新型涉及一種通過上述裝置制備得到的離合器轂體，為具有側(cè)壁齒形的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中:轂體的側(cè)壁厚度大于側(cè)壁齒形的厚度。
[0015]技術(shù)效果
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用變截面凹模漸進(jìn)式拉擠，通過凹模一次進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)離合器轂體的成形。不僅有效提高了成形效率，同時提高了齒形的填充性，改善了產(chǎn)品成形質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]圖1為離合器轂體零件形狀尺寸示意圖；
[0018]圖中:圖1a為側(cè)視圖，圖1b為主視圖；
[0019]圖2為圖1b局部放大示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型離合器轂體零件立體示意圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型成形裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中:上模板I，凹模墊板2、凹模3、導(dǎo)套4、導(dǎo)柱5、下模板6、凸模固定板7、凸模8、筒形件9、螺釘10、定位銷釘11;
[0023]圖5為凸模形狀示意圖；
[0024]圖6為凹模形狀示意圖；
[0025]圖7為等比例過渡成形方式單個凹模齒形剖視圖；
[0026]圖中:圖7a單個齒形裝配示意圖，圖7b為單個齒形側(cè)視圖，圖7c為對應(yīng)剖面示意圖，圖7d為局部俯視圖；
[0027]圖8為等比例過渡成形方式單個齒形成形過程示意圖；
[0028]圖9為高度優(yōu)先過渡成形方式單個凹模齒形剖視圖；
[0029]圖中:圖9a為單個齒形側(cè)視圖，圖9b為對應(yīng)剖面示意圖，圖9c為局部俯視圖；
[0030]圖10為高度優(yōu)先過渡成形方式單個齒形成形過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖4?圖6所示，本成形裝置中上模板I和下模板6通過導(dǎo)套4、導(dǎo)柱5連接，上模板隨壓力機(jī)滑塊上下運(yùn)動；凸模8通過凸模固定板7、定位銷釘11、螺釘10固定在下模板6上，凸模8下部為圓柱形基體，上部具有外齒形，為工作區(qū)域，其形狀與離合器轂體內(nèi)表面相同；凹模3具有變截面的內(nèi)腔，通過定位銷釘11、螺釘10、凹模墊板2與上模板I相連，凹模3分為上、中、下三部分，下部為坯料定位整形區(qū)，上部為齒形精整區(qū)，中部為齒形成形區(qū)；所述的凹模3根據(jù)過渡區(qū)的不同，對應(yīng)兩種不同的成形方式。
[0032]上述裝置通過以下方式進(jìn)行離合器轂體成形處理:上模板I在初始化時上移至最高點(diǎn)，凹模3和凸模8分離;將筒形件9至于凸模8上，凹模3按一定速度下行。首先，凹模3下部與坯料接觸，實(shí)現(xiàn)坯料預(yù)整形；凹模3繼續(xù)下行，中部成形區(qū)作用于坯料側(cè)壁，圓柱形側(cè)壁逐漸成形為內(nèi)外齒形；凹模3繼續(xù)下行，齒形精整區(qū)對成形后的齒形精整，提高齒形表面質(zhì)量和尺寸精度；當(dāng)齒形精整區(qū)完全通過坯料時，上模板I帶動凹模3上行至最高點(diǎn)，凹模3與凸模8分離;此時筒形件9通過漸進(jìn)式拉擠，成形為具有內(nèi)外齒形的離合器轂體。
[0033]所述的凹模3中部具有兩種過渡方式，對應(yīng)兩種不同的成形過程:
[0034]對于等比例過渡成形方式，如圖7a?7d所示，下部為定位整形區(qū)，高度約等于坯料側(cè)壁高度;上部為齒形精整區(qū)，高度約為離合器轂體側(cè)壁高度的2倍;齒形過渡區(qū)高度約為離合器轂體側(cè)壁高度的2倍，在過渡過程中，凹模內(nèi)齒形狀保持不變且尺寸按比例增大。其成形過程如圖8所示，在凹模3下行過程中，坯料側(cè)壁外表面始終貼合凹模內(nèi)腔，隨著凹模逐漸下行，通過彎曲和擠壓坯料側(cè)壁材料，側(cè)壁內(nèi)表面逐漸與凸模貼合，實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒成形。在整個成形過程中，坯料側(cè)壁外表面與凹模內(nèi)壁未曾分離，從而實(shí)現(xiàn)齒形填充性的改善。
[0035]對于高度優(yōu)先過渡成形方式，如圖9a?9c所示，下部為定位整形區(qū)，高度約等于坯料側(cè)壁高度;上部為齒形精整區(qū)，高度約為離合器轂體側(cè)壁高度的2倍;齒形過渡區(qū)高度約為離合器轂體側(cè)壁高度的2倍，在第一個高度區(qū)域內(nèi)，齒形的高度先達(dá)到精整區(qū)齒形高度，在第二個高度區(qū)域內(nèi)，齒寬大小再達(dá)到精整區(qū)齒形寬度。
[0036]其成形過程如圖10所示，在凹模3下行過程中，內(nèi)齒形通過彎曲將側(cè)壁材料壓入齒形變形區(qū)；凹模3繼續(xù)下行，內(nèi)齒寬尺寸逐漸增大，擠壓齒形側(cè)面和齒形底面，使材料從圓角兩側(cè)流向圓角處，從而實(shí)現(xiàn)齒形填充性的改善。
[0037]如圖1?圖3所示，上述裝置制備得到的離合器轂體為殼體類零件，側(cè)壁具有齒形，且最小齒形圓角半徑小于1.0mm。
[0038]上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進(jìn)行局部調(diào)整，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所限，在其范圍內(nèi)的各個實(shí)現(xiàn)方案均受本實(shí)用新型之約束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離合器轂體漸進(jìn)式拉擠成形裝置，其特征在于，包括:位于底部的凸模部分和對應(yīng)位于頂部并與壓力機(jī)相連的凹模部分，其中:凹模部分包括具有變截面內(nèi)腔的凹模，拉深后的筒形件置于凸模部分，變截面內(nèi)腔包括:上、中、下三個部分，其中:下部為圓柱形的用于坯料定位及整形的定位整形區(qū)，上部為用于齒面整形的齒形精整區(qū)，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)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸進(jìn)式拉擠成形裝置，其特征是，所述的定位整形區(qū)的直徑與坯料外徑相等，齒形精整區(qū)的輪廓與離合器轂體外齒形面完全相同。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸進(jìn)式拉擠成形裝置，其特征是，所述的成形過渡區(qū)采用以下任意一種結(jié)構(gòu): a.等比例過渡結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，在保證凹模齒形強(qiáng)度的情況下，齒形的高度優(yōu)先達(dá)到精整區(qū)齒形高度，齒寬大小再達(dá)到精整區(qū)齒寬大小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸進(jìn)式拉擠成形裝置，其特征是，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(biāo)零件離合器轂體的內(nèi)齒面完全相同，側(cè)壁工作區(qū)域的高度不小于離合器轂體側(cè)壁高度的兩倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸進(jìn)式拉擠成形裝置，其特征是，所述的凸模部分和凹模部分通過導(dǎo)柱導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)滑動配合連接。6.—種通過權(quán)利要求1?5中任一所述裝置制備得到的離合器轂體，其特征在于，為具有側(cè)壁齒形的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中:轂體的側(cè)壁厚度大于側(cè)壁齒形的厚度。
【文檔編號】B21D37/10GK205519255SQ201620299942
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】莊新村, 朱圣法, 孫曉龍, 趙震
【申請人】上海交通大學(xué)