专利名称：一种滚压成型的钢质带轮及其加工方法
技术领域：
本发明涉及机械传动系统中的传动带轮，尤其涉及柴油机上的传动带轮。
技术背景
在各类机械中都少不了传动系统，带轮则是传动系统中最基础的零件。例如， 在单缸柴油机上有安装在飞轮外侧的动力输出带轮，安装在飞轮内侧的冷凝器带轮或发 电机带轮，还有张紧轮。目前，这些传动带轮通常为铸铁件或铸铝件，由于铸铁的强度 比钢铁低得多，因此为了确保带轮具有足够的强度要求，通常是通过增大壁厚的方法来 实现，这样不仅重量大，耗材多，而且成本偏高，为了进一步降低制造成本，减轻柴油 机的整机重量，申请人设计了一种利用钢质板材压制的带轮，这种带轮壁厚基本相同， 强度高重轻，成本低，生产周期短。发明内容
本发明的目的是提供一种滚压成型的钢质带轮及其加工方法。
所述滚压成型的钢质带轮，包括连接法兰、安装孔、连接轴肩、带槽和尾部轴 肩，安装孔均勻地设置在连接法兰上，带槽位于连接轴肩和尾部轴肩之间，连接法兰、 连接轴肩、带槽和尾部轴肩的壁厚均为1.5 3.0毫米。
所述滚压成型的钢质带轮的加工方法如下
第一步，落料，按带轮的展开面积进行落料；
第二步，用折边冲孔拉深复合模进行折边、冲孔、拉深加工，得待滚压带轮 坯，通过折边获得连接法兰，通过冲孔在法兰上冲出安装孔，通过拉深得过渡轴肩；
第三步，滚压带槽，用带槽滚压模对过渡轴肩进行滚压，形成连接轴肩、带槽 和尾部轴肩。
在第三步中所述带槽滚压模包括成型芯棒、周向定位销、带槽滚压头和顶针， 成型芯棒为台阶结构，其左端设有与连接法兰相对应的法兰台阶、带槽腔和轴肩芯轴， 在法兰台阶上装有周向定位销，在轴肩芯轴的右侧中心设有中心孔，待滚压带轮坯套装 在成型芯棒的轴肩芯轴上，连接法兰与法兰台阶接触，周向定位销套装在连接法兰上的 安装孔中，顶针顶住轴肩芯轴右侧的中心孔，带槽滚压头在轴向对准成型芯棒上的带槽 腔，滚压时，成型芯棒作周向旋转运动，待滚压带轮坯在周向定位销的带动下随之转 动，带槽滚压头作径向移动，通过滚压方式使过渡轴肩形成连接轴肩、带槽和尾部轴 肩。
申请人在普通车床进行了滚压加工，将法兰台阶夹持在三瓜卡盘上，顶针装在 尾架上，带槽滚压头安装在中拖板上，滚压时，将待滚压带轮坯套装在成型芯棒的轴肩 芯轴上，连接法兰与法兰台阶接触，周向定位销套装在连接法兰上的安装孔中，移动尾 架，使顶针顶住轴肩芯轴右侧的中心孔，调节中拖板使带槽滚压头在轴向对准成型芯棒 上的带槽腔，启动车床，使成型芯棒作周向旋转运动，待滚压带轮坯在周向定位销的带动下随之转动，手动使中拖板作径向移动，带槽滚压头作径向移动，通过滚压方式使过 渡轴肩形成连接轴肩、带槽和尾部轴肩。
所得带轮经实际装机使用测试，滚压成型的钢质带轮强度能够满足使用要求， 而重量仅为铸件带轮重量的1/3 1/6，综合成本下降30% 60%，生产周期只要2分 钟，而铸件带轮的生产周期一般在3天以上，由此可见，滚压成型的钢质带轮不仅产品 性能可靠，而且生产效率高，成本低廉，符合柴油机减重降本要求，竞争优势显著。
图1是一种铸件带轮的结构示意图2是替代图1所示带轮的滚压成型的钢质带轮的结构示意图3是折边、冲孔、拉深后的待滚压带轮坯的结构示意图4是滚压梯形带槽的加工示意图中1-连接法兰；2-安装孔；3-连接轴肩；4-带槽；5-尾部轴肩；6_过 渡轴肩；71-成型芯棒；72-周向定位销；73-带槽滚压头；74-顶针；711-法兰台阶； 712-带槽腔；713-轴肩芯轴；714-中心孔。
具体实施方式
下面结合
本发明的
具体实施例方式
图1为现有柴油机上的一种三角带轮的结构示意图，图2是用钢板经冲压、拉 深、滚压加工成的替代带轮，这种带轮的壁厚比较均勻，都与钢板的厚度相当，所述滚 压成型的钢质带轮，包括连接法兰1、安装孔2、连接轴肩3、带槽4和尾部轴肩5，安 装孔2均勻地设置在连接法兰1上，带槽4位于连接轴肩3和尾部轴肩5之间，连接法兰 1、连接轴肩3、带槽4和尾部轴肩5的壁厚为2.0毫米 1.9毫米。
图2所示滚压成型的钢质带轮的加工方法如下
所述滚压成型的钢质带轮的加工方法如下
第一步，落料，按带轮的展开面积进行落料；
第二步，用折边冲孔拉深复合模进行折边、冲孔、拉深加工，得待滚压带轮 坯，通过折边获得连接法兰1，通过冲孔在法兰上冲出安装孔2，通过拉深得过渡轴肩 6 ；
第三步，滚压带槽，用带槽滚压模对过渡轴肩6进行滚压，形成连接轴肩3、带 槽4和尾部轴肩5。
在第三步中，所述带槽滚压模包括成型芯棒71、周向定位销72、带槽滚压头73 和顶针74，成型芯棒71为台阶结构，其左端设有与连接法兰1相对应的法兰台阶711、 带槽腔712和轴肩芯轴713，在法兰台阶711上装有周向定位销72，在轴肩芯轴713的右 侧中心设有中心孔714，待滚压带轮坯套装在成型芯棒71的轴肩芯轴713上，连接法兰1 与法兰台阶711接触，周向定位销72套装在连接法兰1上的安装孔2中，顶针74顶住轴 肩芯轴713右侧的中心孔714，带槽滚压头73在轴向对准成型芯棒71上的带槽腔712， 在普通车床进行了滚压加工，将法兰台阶711夹持在三瓜卡盘上，顶针74装在尾架上， 带槽滚压头73安装在中拖板上，滚压时，将待滚压带轮坯套装在成型芯棒71的轴肩芯轴713上，连接法兰1与法兰台阶711接触，周向定位销72套装在连接法兰1上的安装孔2 中，移动尾架，使顶针74顶住轴肩芯轴713右侧的中心孔714，调节中拖板使带槽滚压头 73在轴向对准成型芯棒71上的带槽腔712，启动车床，使成型芯棒71作周向旋转运动， 待滚压带轮坯在周向定位销72的带动下随之转动，手动使中拖板作径向移动，带槽滚压 头73作径向移动，通过滚压方式使过渡轴肩6形成连接轴肩3、带槽4和尾部轴肩5。
虽然本发明只说明了一种外延式法兰皮带轮及其加工方法，对于内连式法兰的 带轮可以采用相同的加工方法进行加工，只要用相对应拉深冲孔模具和滚压模具即可， 对于多槽带轮，同样可以采用钢质板材进行冲压、拉深、滚压的成型工艺。加工设备既 可以用车床加工，也可以采用专用滚压机床进行加工。
权利要求
1.一种滚压成型的钢质带轮，其特征是它包括连接法兰(1)、安装孔(2)、连接轴 肩(3)、带槽(4)和尾部轴肩(5)，安装孔(2)均勻地设置在连接法兰(1)上，带槽(4) 位于连接轴肩(3)和尾部轴肩(5)之间，连接法兰(1)、连接轴肩(3)、带槽(4)和尾部 轴肩(5)的壁厚均为1.5 3.0毫米。
2.权利要求1所述滚压成型的钢质带轮的加工方法如下第一步，落料，按带轮的展开面积进行落料；第二步，用折边冲孔拉深复合模进行折边、冲孔、拉深加工，得待滚压带轮坯， 通过折边获得连接法兰(1)，通过冲孔在法兰上冲出安装孔(2)，通过拉深得过渡轴肩 (6)；第三步，滚压带槽，用带槽滚压模对过渡轴肩(6)进行滚压，形成连接轴肩(3)、带 槽⑷和尾部轴肩(5)。
3.根据权利要求2所述滚压成型的钢质带轮的加工方法，其特征是在第三步中所 述带槽滚压模包括成型芯棒(71)、周向定位销(72)、带槽滚压头(73)和顶针(74)，成 型芯棒(71)为台阶结构，其左端设有与连接法兰(1)相对应的法兰台阶(711)、带槽腔 (712)和轴肩芯轴(713)，在法兰台阶(711)上装有周向定位销(72)，在轴肩芯轴(713) 的右侧中心设有中心孔(714)，待滚压带轮坯套装在成型芯棒(71)的轴肩芯轴(713)上， 连接法兰(1)与法兰台阶(711)接触，周向定位销(72)套装在连接法兰(1)上的安装孔 (2)中，顶针(74)顶住轴肩芯轴(713)右侧的中心孔(714)，带槽滚压头(73)在轴向对 准成型芯棒(71)上的带槽腔(712)，滚压时，成型芯棒(71)作周向旋转运动，待滚压带 轮坯在周向定位销(72)的带动下随之转动，带槽滚压头(73)作径向移动，通过滚压方式 使过渡轴肩(6)形成连接轴肩(3)、带槽(4)和尾部轴肩(5)。
全文摘要
本发明公开了一种滚压成型的钢质带轮及其加工方法，滚压成型的钢质带轮包括连接法兰、安装孔、连接轴肩、带槽和尾部轴肩，安装孔均匀地设置在连接法兰上，带槽位于连接轴肩和尾部轴肩之间，连接法兰、连接轴肩、带槽和尾部轴肩的壁厚均为1.5～3.0毫米。其加工方法包括钢板的落料，折边、冲孔和拉深，带槽滚压步骤。所得带轮经实际装机使用测试，强度能够满足使用要求，而重量仅为铸件带轮重量的1/3～1/6，综合成本下降30％～60％，生产周期只要2分钟，而铸件带轮的生产周期一般在3天以上，不仅产品性能可靠，而且生产效率高，成本低廉，符合节能降本要求，竞争优势显著。
文档编号B21D37/10GK102022519SQ20101057633
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者王枝俏 申请人:王枝俏