具有抗裂结构的接合齿轮成形凹模的制作方法

本实用新型涉及一种锻压成形模结构设计，具体地讲，本实用新型涉及一种接合齿轮成形凹模结构设计，特别是一种具有抗裂结构的接合齿轮成形凹模。

背景技术：

接合齿轮是汽车变速箱中的换档变速齿轮之一，其制造质量直接关系配套的变速箱传动质量。由于接合齿轮在变速箱中用于传输扭矩，所以自身要有足够的强度和刚性才能满足传动要求。为了达到配套要求，本行业普遍采用精锻工艺实现接合齿轮成形加工。因接合齿轮通常由几种不同类型的齿轮组合而成，制成的成形凹模内应力主要集中在齿部大端直径处。实施锻压时产生的冲击力沿着接合齿轮齿部大端直径D向下传递，持续锻压使成形凹模疲劳而产生裂纹，直至成形凹模内外层形成错位开裂。现有技术设计的接合齿轮成形凹模尽管能够实现生产，但使用寿命仅锻压2～3万件就报废。接合齿轮成形凹模是该模具的主体，其制作工期长、成本大，若频繁更换既增加生产成本，也严重影响生产效率和质量。总的来说，现有技术的接合齿轮成形凹模不能满足批量生产要求。

技术实现要素：

本实用新型主要针对现有技术的不足，提出一种具有抗裂结构的接合齿轮成形凹模，该模结构简单、受力合理、抗冲击能力强、使用寿命长。

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。

具有抗裂结构的接合齿轮成形凹模，它由凹模、预应力外圈和座垫共同组成。所述预应力外圈内置的凹模由座垫支承。其改进之处在于：所述座垫上端面为凸台状，该凸台的直径ΦD1比凹模内置齿部大端直径ΦD小0～5.0mm。

作为进一步改进方案，所述座垫上端面预置平面凸台，两端面高度差H=0.05mm～0.3mm。

作为进一步改进方案，所述座垫上端面预置斜面凸台，其斜边角α=0.5°～5°。

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、座垫上预置凸台，结构简单、制作容易；

2、座垫上的凸台直径ΦD1比凹模内置齿部大端直径ΦD小，一方面减小凹模内外壁承载压应力差，另一方面凸台起到强化座垫的支承能力，这两项技术效果的实现有利于提高凹模使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型结构剖面示意图。

图2是图1中座垫上端面预置平面凸台的结构剖面放大示意图。

图3是图1中座垫上端面预置斜面凸台的结构剖面放大示意图。

图4是现有技术在ΦD处开裂示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1所示具有抗裂结构的接合齿轮成形凹模,它由凹模1、预应力外圈2和座垫3共同组成。所述预应力外圈2为一节圆形圈，内腔中安置的凹模1由座垫3支承。因座垫3上平面用于承载凹模1传递的锻压力冲击，持续冲击使座垫3上平面易形成凹陷，该凹陷结果造成凹模1受力不均，形成的内应力引发凹模1内模腔与外模壳轴向错位开裂，凹模1一旦开裂便宣告整套模具报废。为了防止座垫3上平面受冲击遗留凹陷，在座垫3上端面易凹陷处预置凸台。实施例1用于锻造轿车配套的接合齿轮，因尺寸相对较小，施加的锻压力也相应小些，座垫3上端面预置平面凸台如图2所示，上下两端面高度差H=0.05mm，凸台的直径ΦD1比凹模1内置齿部大端直径ΦD小1.0mm。本实用新型实际使用时，若锻件改为重型卡车配套的接合齿轮，因工件加大，则相应加大锻压力，为了防止凹陷，特将座垫3上端面预置的凸台改成抗应力效果更好的斜面结构，其它结构参数优选大值，本实施例2凸台的直径ΦD1比凹模1内置齿部大端直径ΦD小5.0mm，斜边角α=2.5°。

本实用新型在座垫3上端面增设凸台结构，并且让座垫3上的凸台直径ΦD1比凹模1内置齿部大端直径ΦD小，这样的结构一方面减小凹模1内模腔与外壁承载压应力差，另一方面凸台起到强化座垫3的支承能力，避免使用过程中座垫3上端面发生凹陷。这两项技术效果的实现，可显著提高凹模1的使用寿命，本实施例平均使用寿命为82000只锻压能力。