一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具及装置的制作方法

本申请涉及齿轮制造领域，具体而言，涉及一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具及装置。

背景技术：

目前相关技术中，在多阶内孔齿轮淬火时，齿轮内孔直径的控制只能做到控制一端的内孔尺寸。申请人发现相关技术中存在的问题在于：多阶内孔齿轮淬火时，只能控制一端的内孔尺寸。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具，其旨在改善相关技术中多阶内孔齿轮淬火时，只能控制一端的内孔尺寸的问题。

本申请实施例提供了一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具，该多阶内孔齿轮的淬火模具包括上模具和下模具。上模具包括第一导锥、第一涨模和第二导锥。第一涨模与第一导锥可活动地连接。第一导锥能够使第一涨模扩张以抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔。下模具包括支撑机构和第二涨模。支撑机构被用于支撑多阶内孔齿轮。第二涨模的位置与第二导锥的位置相对应，第二导锥能够使第二涨模扩张以抵持多阶内孔齿轮的内端内孔。

通过在上模具设置第一导锥和第一涨模，使得第一导锥能够扩张第一涨模以抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔。通过设置第二导锥和第二涨模，使得第二导锥能够扩张第二涨模以抵持多阶内孔齿轮的内端内孔。通过该淬火模具，既能够控制多阶内孔齿轮的多阶内孔，也能够控制多阶内孔齿轮的内端内孔，实现了控制多阶内孔齿轮的多个内孔直径。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一导锥包括锥头和凸缘，锥头与凸缘连接。凸缘上开设有通孔，第一涨模在通孔的位置通过连接件与凸缘连接。连接件能够在通孔内活动。通过设置通孔，并通过连接件在通孔位置将第一涨模和凸缘连接，实现了第一涨模和第一导锥的连接。连接件能够在通孔内活动，使得第一导锥在挤压第一涨模时，第一涨模能够沿着连接件的运动轨迹扩张。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，通孔沿着锥头的径向开设。连接件包括连接段和止挡段，连接段与第一涨模连接。连接段的截面小于通孔的开口以使连接段容纳于通孔。止挡段的截面大于通孔的开口。通孔沿着锥头的径向开设，使得第一涨模沿着锥头的径向扩张。连接件包括连接段和止挡段，其中连接段连接第一涨模，止挡段止挡第一涨模，防止第一涨模与凸缘脱离。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，连接件包括第一弹性元件，第一弹性元件被配置为使第一涨模具有远离凸缘的趋势。当上模具在与下模具配合以夹持齿轮时，第一弹性元件能够起到缓冲减压的作用。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，通孔包括第一段和第二段，第一段的孔径大于第二段的孔径。第一弹性元件的一侧抵持于第二段靠近第一段的孔壁，第一弹性元件的另一侧抵持于第一涨模。通过将通孔分为孔径大小不同的第一段和第二段，将第一弹性元件的一侧抵持于第一涨模，第一弹性元件的另一侧与第二段靠近第一段的孔壁相抵持，使得第一弹性元件具有较好的稳定性。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一涨模包括多个第一涨模件，多个第一涨模件沿着第一导锥的周向间隔设置。通过设置多个第一涨模件，使得多个涨模件能够在第一导锥的径向涨开，能够较好的控制多阶内孔齿轮的多阶内孔。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一涨模包括第二弹性元件。每个第一涨模件远离第一导锥的表面均开设有第一凹槽，第二弹性元件在第一凹槽的位置将多个第一涨模件连接。通过设置第二弹性元件，将多个第一涨模件连接。通过设置第一凹槽，便于安装第二弹性元件。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一涨模包括第一涨模体。第一涨模体包括第一面和第二面，第一面与第一导锥的锥面相匹配，第二面被用于抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔。当第一导锥向下移动时，第一导锥挤压第一面，第一涨模体沿着第一导锥的径向向外移动，第二面抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔。通过设置第一面和第二面，使得第一面与第一导锥的锥面匹配，以便于在第一导锥的作用下使第一涨模体沿着第一导锥的径向向外移动，使得第二面抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一涨模包括第二涨模体，第二涨模体与第一涨模体连接。第二涨模体被用于抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔端面。通过设置第二涨模体来抵持多阶内孔齿轮的多阶内孔端面，限制多阶内孔齿轮的活动，保证淬火的安全可靠。

本申请实施例还提供了一种淬火装置，该淬火装置包括动力装置和上述任一项中的用于多阶内孔齿轮的淬火模具，动力装置与上模具连接。该装置能够控制多阶内孔齿轮在淬火时的多个内孔直径。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为相关技术中多阶内孔齿轮的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的用于多阶内孔齿轮的淬火模具在第一视角下的剖视图；

图3为本申请实施例提供的第一导锥的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第一导锥和第一涨模配合时在第一视角下的结构示意图；

图5为图4中ⅴ-ⅴ位置的剖视图；

图6为本申请实施例提供的第一涨模的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第二涨模的结构示意图。

图标：10-多阶内孔齿轮；20-用于多阶内孔齿轮的淬火模具；110-内端内孔；120-多阶内孔；130-内端内孔端面；140-多阶内孔端面；210-上模具；211-第一导锥；2111-锥头；2112-凸缘；212-第一涨模；2121-第一涨模件；213-第二导锥；220-下模具；221-第二涨模；2211-第二涨模件；222-支撑机构；2221-支撑内环；2222-支撑外环；230-通孔；231-第一段；232-第二段；240-连接件；241-第一弹性元件；250-第一涨模体；251-第一面；252-第二面；260-第二涨模体；261-第一凹槽；270-第二弹性元件；280-连接孔；290-内压环；300-动力装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

目前相关技术中，在多阶内孔齿轮淬火时，齿轮内孔直径的控制只能做到控制一端的内孔尺寸。申请人发现相关技术中存在的问题在于：多阶内孔齿轮淬火时，只能控制一端的内孔尺寸。针对上述情况，申请人在经过大量的理论研究和实际操作的基础上，提出了一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具。该用于多阶内孔齿轮的淬火模具能够分别控制多阶内孔齿轮的多阶内孔直径。

实施例

请参照图1，图1中展示了相关技术中的多阶内孔齿轮10。其中，用于与传动轴连接的最内端的内孔为本实施例中所指的内端内孔110，内端内孔110两端的端面为本申请实施例中所指的内端内孔端面130。多阶内孔齿轮10上的其余台阶内孔为本申请实施例中所指的多阶内孔120，多阶内孔120两端的端面为本申请实施例中所指的多阶内孔端面140。

请参照图2，本实施例提供了一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具20，该用于多阶内孔齿轮的淬火模具20包括上模具210和下模具220。上模具210包括第一导锥211、第一涨模212和第二导锥213。第一涨模212与第一导锥211可活动地连接。第一导锥211能够使第一涨模212扩张以抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。下模具220包括支撑机构222和第二涨模221。支撑机构222被用于支撑多阶内孔齿轮10。第二涨模221的位置与第二导锥213的位置相对应，第二导锥213能够使第二涨模221扩张以抵持多阶内孔齿轮10的内端内孔110。

通过在上模具210设置第一导锥211和第一涨模212，使得第一导锥211能够扩张第一涨模212以抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。通过设置第二导锥213和第二涨模221，使得第二导锥213能够扩张第二涨模221以抵持多阶内孔齿轮10的内端内孔110。通过该淬火模具，既能够控制多阶内孔齿轮10的多阶内孔120，也能够控制多阶内孔齿轮10的内端内孔110，实现了控制多阶内孔齿轮10的多个内孔直径。

请参照图2，在本实施例中，第一导锥211开设有安装孔，该安装孔沿着第一导锥211的长度方向开设，并贯穿第一导锥211。上模具210包括内压环290，内压环290的下端被用于压持多阶内孔齿轮10的内端内孔端面130(上端面)，内压环290的上端被用于与动力装置300连接。其中，内压环290的外径小于安装孔的孔径，内压环290的内径大于第二导锥213的直径，第二导锥213、内压环290和第一导锥211由内向外依次分布。

请参照图2和图3，在本实施例中，第一导锥211包括锥头2111和凸缘2112，锥头2111与凸缘2112连接。其中，安装孔开设于锥头2111，而凸缘2112为锥头2111外周面上凸设的环状凸起。锥头2111的第一端具有锥度，第一端被用于与第一涨模212接触，以使第一涨模212扩张。锥头2111的第二端被用于与动力装置300连接，使得锥头2111能够在动力装置300的驱动下上下运动。凸缘2112上开设有通孔230，第一涨模212在通孔230的位置通过连接件240与凸缘2112连接。连接件240能够在通孔230内活动。通过设置通孔230，并通过连接件240在通孔230位置将第一涨模212和凸缘2112连接，实现了第一涨模212和第一导锥211的连接。连接件240能够在通孔230内活动，使得第一导锥211在挤压第一涨模212时，第一涨模212能够沿着连接件240的运动轨迹扩张。请参照图3，在本实施例中，通孔230沿着锥头2111的径向开设，以使连接件240能沿着锥头2111的径向方向移动。第一涨模212受到锥头2111的作用时，第一涨模212沿着锥头2111的径向方向扩张，并抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。

请参照图4和图5，在本实施例中，连接件240包括连接段和止挡段，连接段与第一涨模212连接。连接段的截面小于通孔230的开口以使连接段容纳于通孔230。止挡段的截面大于通孔230的开口。这里“截面大于通孔230的开口”是指截面上的某一尺寸大于通孔230相应位置的开口尺寸，以使得止挡段与通孔230的端部相互抵持，防止第一涨模212与凸缘2112分离。“连接段的截面小于通孔230的开口”应当理解为连接段的截面所有尺寸都小于通孔230的开口尺寸，这样使得连接段能够容纳于通孔230。通过将连接件240设置为包括连接段和止挡段，其中连接段连接第一涨模212，止挡段止挡第一涨模212，防止第一涨模212与凸缘2112脱离。

连接件240包括第一弹性元件241，当上模具210与下模具220配合时，第一弹性元件241使第一涨模212具有远离凸缘2112的趋势。在本实施例中，第一弹性元件241为螺旋弹簧，第一弹性元件241套设于连接段上。当上模具210在与下模具220配合以夹持齿轮时，第一弹性元件241能够起到缓冲减压的作用。

通孔230包括第一段231和第二段232，第一段231的孔径大于第二段232的孔径。第一弹性元件241的一侧抵持于第二段232靠近第一段231的孔壁，第一弹性元件241的另一侧抵持于第一涨模212。通过将通孔230分为孔径大小不同的第一段231和第二段232，将第一弹性元件241的一侧抵持于第一涨模212，第一弹性元件241的另一侧与第二段232靠近第一段231的孔壁相抵持，使得第一弹性元件241具有较好的稳定性。

请参照图5和图6，第一涨模212包括多个第一涨模件2121和第二弹性元件270，多个第一涨模件2121沿着第一导锥211的周向间隔设置。多个第一涨模件2121贴合于锥头2111的外周面。通过设置多个第一涨模件2121，使得多个涨模件能够在第一导锥211的径向涨开，能够较好的控制多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。每个第一涨模件2121远离第一导锥211的表面均开设有第一凹槽261，第二弹性元件270在第一凹槽261的位置将多个第一涨模件2121连接。第二弹性元件270可以选择橡胶环、塑料圈等。通过设置第二弹性元件270，将多个第一涨模件2121连接。通过设置第一凹槽261，便于安装第二弹性元件270。

每个第一涨模件2121均包括第一涨模体250和第二涨模体260。第一涨模体250包括第一面251和第二面252，第一面251与第一导锥211的锥面相匹配，第二面252被用于抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。当第一导锥211向下移动时，第一导锥211挤压第一面251，第一涨模体250沿着第一导锥211的径向向外移动，第二面252抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。通过设置第一面251和第二面252，使得第一面251与第一导锥211的锥面匹配，以便于在第一导锥211的作用下使第一涨模体250沿着第一导锥211的径向向外移动，使得第二面252抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。第二涨模体260与第一涨模体250连接。在本实施例中，第二涨模体260与第一涨模体250一体成型。第二涨模体260被用于抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔端面140。通过设置第二涨模体260来抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔端面140，限制多阶内孔齿轮10的活动，保证淬火的安全可靠。

请再次参照图1，在本实施例中，支撑机构222包括支撑内环2221和支撑外环2222，其中，支撑外环2222套设于支撑内环2221，支撑内环2221和支撑外环2222的下端被工作台支撑，支撑内环2221和支撑外环2222的上端分别被用于支撑多阶内孔齿轮10的内端内孔端面130(下端面)和多阶内孔端面140(下端面)。第二涨模221、支撑内环2221和支撑外环2222由内向外依次分布。

请参照图7，第二涨模221包括多个第二涨模件2211，多个第二涨模件2211沿着多阶内孔齿轮10的内端内孔110的周向间隔地分布。第二涨模件2211上开设有连接孔280。请参照图1，在本实施例中，第二涨模件2211在连接孔280的位置通过带螺旋弹簧的螺杆与下模具220座连接在一起。当第二导锥213向下移动时，第二涨模221在第二导锥213的作用下被撑开，第二涨模221被撑开后，抵持于多阶内孔齿轮10的内端内孔110。当第二导锥213向上移动时，第二涨模221在螺旋弹簧的作用下恢复原状。

本实施例提供了一种用于多阶内孔齿轮的淬火模具20，该用于多阶内孔齿轮的淬火模具20包括上模具210和下模具220。上模具210包括第一导锥211、第一涨模212和第二导锥213。第一涨模212与第一导锥211可活动地连接。第一导锥211能够使第一涨模212扩张以抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。下模具220包括支撑机构222和第二涨模221。支撑机构222被用于支撑多阶内孔齿轮10。第二涨模221的位置与第二导锥213的位置相对应，第二导锥213能够使第二涨模221扩张以抵持多阶内孔齿轮10的内端内孔110。通过在上模具210设置第一导锥211和第一涨模212，使得第一导锥211能够扩张第一涨模212以抵持多阶内孔齿轮10的多阶内孔120。通过设置第二导锥213和第二涨模221，使得第二导锥213能够扩张第二涨模221以抵持多阶内孔齿轮10的内端内孔110。通过该淬火模具，既能够控制多阶内孔齿轮10的多阶内孔120，也能够控制多阶内孔齿轮10的内端内孔110，实现了控制多阶内孔齿轮10的多个内孔直径。

本申请实施例还提供了一种淬火装置，该淬火装置包括动力装置300和上述的用于多阶内孔齿轮的淬火模具20，动力装置300与上模具210连接。在本实施例中，第一导锥211的上端、内压环290的上端和第二导锥213的上端均与动力装置300连接。该动力装置300能够驱动上模具210上下移动。该装置能够控制多阶内孔齿轮10在淬火时的多个内孔直径。

本实施例所提供的淬火装置工作过程如下：

1.将多阶内孔齿轮10放置于支撑机构222上，使得第二涨模221位于多阶内孔齿轮10的内端内孔110内，并使支撑内环2221和支撑外环2222分别支撑多阶内孔齿轮10的内端内孔端面130和多阶内孔端面140。

2.动力装置300带动上模具210向下移动，使得第一导锥211将第一涨模212撑开，使第一涨模212抵持于多阶内孔120。内压环290压持于多阶内孔齿轮10的内端内孔端面130。第二导锥213将第二涨模221撑开，使第二涨模221抵持于内端内孔110。

3.淬火装置对多阶内孔齿轮10进行淬火。

4.动力装置300带动上模具210向上移动。第一涨模212在动力装置300的带动下脱模，第二涨模221在螺旋弹簧的作用下脱模。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。