用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置的制作方法

本发明涉及一种用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置，更详细地，涉及一种在对停车齿轮的预备成型体进行精密成型的冷定型工序时，可改善压入至下部模具内的所述预备成型体齿形精密度的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置。

背景技术：

通常，停车齿轮是连接相互平行的两个轴的齿轮装置，用于对旋转的速度和力进行转换，尤其用于汽车的变速器等。

尤其，所述停车齿轮(parking gear)为正齿轮的一种，是最具代表性的齿轮，又被称为平齿轮、直齿齿轮。

停车齿轮，其花键以平行于旋转轴的方式被切削。即，停车齿轮的周面上反复地形成有齿轮齿和齿轮槽。

以往的停车齿轮的成型通常利用如下的锻造方法，即，通过利用模具所进行的热锻造来对第一预备齿形进行成型，通过冷定型对第二预备齿形进行成型。所述第二预备齿形是通过车削工序对停车齿轮实施成型之前的齿形。

所述冷定型工序，如图1所示，是一种在中空的周面具备齿形形成部2的模具1中，冷挤压形成有第一预备齿形的停车齿轮p，以对第二预备齿形实施成型的工序，从而实现机械性质优良、表面形状均匀。

然而，就这样的冷挤压工序而言，当停车齿轮p进入所述模具1的中空时，在将齿形部以接近预先设定的尺寸及形状的形态形成的方面存在局限。即，由于在停车齿轮p向下部模具进入初期时，就一次性地成型成型目标量(0.6φ)的大部分，因此停车齿轮p齿形部的反向弹力增加，导致齿形精密度下降的问题，且当停车齿轮p齿形部的真圆度不能维持为一定的情况下，存在整体加工质量下降的问题。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明旨在解决如上所述的问题点，本发明的目的在于提供一种用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置，以在对停车齿轮的预备成型体进行精密成型的冷锻精整工序时，可改善压入至下部模具内的所述预备成型体齿形精密度。

解决问题的方案

为达成上述目的，根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置，包括：

上部模具，所述上部模具包括上部本体和上部冲头，所述上部冲头设置于所述上部本体且能够进行升降；

下部模具，所述下部模具包括：下部本体、贯通孔、及齿形加工部，所述贯通孔在所述下部本体形成中空，所述齿形加工部形成于所述贯通孔的内侧，且所述齿形加工部用于对齿形部进行冷定型，所述齿形部形成于所述停车齿轮的预备成型体的外径；以及，

取出部件，所述取出部件用于将成型的所述停车齿轮的预备成型体向外部取出，

其中，形成于所述贯通孔的周面上的齿形加工部由上部倾斜面部、下部倾斜面部及竖直面部构成，所述上部倾斜面部从上部到下方，朝贯通孔的中心方向倾斜的方式形成；所述下部倾斜面从所述上部倾斜面部的下端到下方，朝贯通孔的中心方向倾斜的方式形成；所述竖直面部从所述下部倾斜面部的下端以竖直的方式形成，所述上部倾斜面部与下部倾斜面部的内径越向下，越减小。

根据本发明，所述上部倾斜面部的内向倾斜角由8～12°范围的角度形成，所述下部倾斜面部的内向倾斜角由3～7°范围的角度形成。

根据本发明，形成于所述上部倾斜面部的上端，以及上部倾斜面部、下部倾斜面部和竖直面部的各面之间的各边角部形成有曲面形状的圆形部。

发明效果

根据如上所述的结构的本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置，在对停车齿轮的预备成型体进行精密成型的冷定型工序时，将压入至下部模具的贯通孔内的所述预备成型体的外径部分为三个阶段来进行成型，由此具有可以减少齿形部的反向弹力来改善齿形精密度，提高预备成型体的外径真圆度，提高成型体的加工质量的效果。

附图说明

图1为表示通过以往的冷挤压工序的停车齿轮的制造方法的示意图。

图2为表示根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置的截面图。

图3为表示根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置的下部模具的平 面图。

图4及图5为示出利用根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置的冷定型过程的示意图。

<附图标记的说明>

10：上部模具 11：上部本体

12：上部冲头 20：下部模具

21：下部本体 22：贯通孔

23：齿形加工部 24：凸台部

30：取出部件 31：顶出部

231：上部倾斜面部 232：下部倾斜面部

233：竖直面部

具体实施方式

下面，参照图2至图5对本发明的实施例进行详细说明，则如下。

如图2所示，根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置，包括：上部模具10，下部模具20及取出部件30。

所述上部模具10包括：上部本体11和上部冲头12，所述上部冲头12设置于所述上部本体11且能够进行升降。

所述下部模具20形成有下部本体21、贯通孔22和齿形加工部23，所述贯通孔22在所述下部本体21中形成中空，所述齿形加工部23形成于所述贯通孔22的内侧，所述齿形加工部23用于对齿形部进行冷定型(cold sizing)，所述齿形部形成于停车齿轮的预备成型体m的外径。即，借助上部模具10对停车齿轮的预备成型体m施加朝向所述下部模具20的贯通孔22内的压力，从而可实施对外径的直齿形进行精密成型的冷定型工序。即，将停车齿轮的预备成型体m置于所述下部模具20上，并以所述上部模具10为媒介，对预备成型体m施加压力，从而借助所述下部模具20的齿形加工部23对预备成型体m的齿形部进行精密的直齿形成型。

如图3所示，所述齿形加工部23中，沿着围绕所述下部模具20的贯通孔22的圆周方向的内面反复而交替地形成有齿轮齿23a和齿轮槽23b。

因此，在借助热锻造工序加工而形成的停车齿轮的预备成型体m的齿形部上，可借助形成于所述下部模具20的贯通孔22内的齿形加工部23来执行冷定型工序。所述齿形加工 部23的齿轮齿23a在所述预备成型体m的齿形部成型齿槽，所述齿形加工部23的未形成齿轮齿的齿轮槽23b部分在所述齿形部成型齿。

另一方面，所述下部模具20包括取出部件30，所述取出部件30由顶出部31及放置面32形成，所述顶出部31为圆柱形状，所述放置面32用于放置形成于所述停车齿轮的预备成型体m的下部突出。

优选地，所述取出部件30的顶出部31的半径略小于从齿形加工部23的齿端面到贯通孔22的中心的距离的距离，以使在所述下部模具20的贯通孔22内上下移动。

因此，在停车齿轮的预备成型体m借助所述上部模具10而向下部模具20的贯通孔22施加压力的状态来完成预备成型体m的齿形部的冷定型时，所述取出部件30会将预备成型体m向上方推举，由此可以将停车齿轮的预备成型体m从下部模具20容易地分离。

此时，由于所述取出部件30的上面与形成于下部模具20的贯通孔22内侧的凸台部24一同给停车齿轮的预备成型体m的下部面提供坚固的水平支撑，从而所述停车齿轮能够以平行的状态在下部模具20内得到支撑，并维持均衡。

根据本发明的实施例，形成于所述下部模具20的贯通孔22的周面的齿形加工部23，从上部由上部倾斜面部231、下部倾斜面部232、及竖直面部233构成，且形成于上部倾斜面部231的上端，以及各面之间的各边角部形成通过研磨工序研磨而具有规定半径的曲面形状的圆形部(R1，R2，R3)，所述圆形部的内径越向下，越减小。

所述上部倾斜面部231，以从上部到下方朝贯通孔的中心方向倾斜的方式形成，内向倾斜角，优选地，由8～12°范围的角度形成，更优选地，由10°形成。

此外，所述下部倾斜面部232从所述上部倾斜面部231的下端到下方朝贯通孔22的中心方向倾斜的方式形成，所述下部倾斜面部232的内向倾斜角优选与所述上部倾斜面部231的内向倾斜角相比以小的方式形成，且下部倾斜面部232的内向倾斜角优选由3～7°范围的角度形成，更优选地，由5°形成。而且，所述竖直面部233从所述下部倾斜面部232的下端以竖直的方式形成。当然，所述竖直面部233的内向倾斜角为0°。

图4及图5为示出利用根据本发明的用于改善停车齿轮的齿形精密度的冷锻装置的冷定型过程的示意图，说明对所述停车齿轮的预备成型体进行冷定型的过程，则如图4所示，将预备成型体m的齿形部放置于齿形加工部23的上部倾斜面部231。

如上所述，在冷定型初期阶段，在齿形加工部23的上部倾斜面部231上，齿合放置借助热锻造工序而成型的预备成型体m的齿形部，向上部模具10的上部冲头12施加压力，则预备成型体m的齿形部顺着齿形加工部23的上部倾斜面部231下降的同时，向预备成型 体m的齿形部的齿之间的齿槽加压。

在齿形部的初期进入时所述上部倾斜面部231起预备成型体m的向导作用，借助上部冲头12的加压阻力，齿形部与齿形加工部23的上部倾斜面部231，下部倾斜面部232及竖直面部233阶段性地接触的同时进行冷定型。此时，预备成型体m的齿形部经由上部倾斜面部231和下部倾斜面部232的同时，齿形部被阶段性地加压，从而进行冷定型。

此后，所述齿形部被阶段性地加压，直至接触竖直面部233，随着均匀地接触竖直面部233，最终完成冷定型，从而提高齿形部的外径真圆度的质量。随之，成型体的加工质量得以改善。

当所述预备成型体m经由上部倾斜面部231来通过下部倾斜面部232时，由于在所述下部倾斜面部232的压缩应力相比于上部倾斜面部231的压缩应力小，从而相比于通过上部倾斜面部231更容易通过下部倾斜面部232。

如此，由于停车齿轮的预备成型体m通过所述齿形加工部23时，压缩应力阶段性地作用于预备成型体m的齿形部，从而具有冷锻装置中不发生大的应力的效果，由此，在预备成型体m的齿形部产生的反向弹力减弱，从而成型体的齿形精密度得以提高。

所述圆形部(R1，R2，R3)在成型于停车齿轮的预备成型体m的齿形部的齿槽与下部模具231的齿形加工部23的齿轮齿相互接触时，可以未然防止所述边角部引发的刮擦等破坏。

另一方面，经过如上所述的冷定型工序的所述停车齿轮的预备成型体m在经过按要求尺寸成型的车削工序等，成型为最终成型体。

如上所述，根据本发明，在停车齿轮的预备成型体m的冷定型工序中，将压入下部模具231的贯通孔22内的所述预备成型体m的外径部分为三个阶段来进行成型，由此可以减少齿形部的反向弹力来改善齿形精密度，且提高预备成型体的外径真圆度，从而提高成型体的加工质量。

以上，尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明不受限于上所实施例中的记载，在不脱离本发明权利要求范围的情况下，由本发明所属技术领域中的普通技术人员所做的各种变形实施，也同样应理解为属于本发明保护范围内。