一种薄壁斜齿轮的加工模具的制作方法

本实用新型涉及粉末冶金成型技术领域，具体涉及一种薄壁斜齿轮的加工模具。

背景技术：

齿轮是各种汽车发动机中最普遍使用的零件，它也是制造各种机械产品的重要零件之一。早期斜齿轮多采用滚齿加工，此种工艺不仅浪费材料，效率上也不高。

随着粉末冶金的发展，采用粉末冶金生产齿轮已可行。粉末冶金工艺不仅成本低，生产效率高，而且在成型过程中没有废料，对于钢铁资源的利用是最好的。

在粉末冶金生产中，斜齿轮的生产工艺难于直齿轮生产工艺，特别薄壁的斜齿轮。斜齿轮在成型过程中模具需要转动成型，在模具设计上也会难于直齿轮工艺。对于薄壁件齿轮成型，如何使齿轮毛坯件整体密度均匀，且不易断裂、变形是现有薄壁齿轮加工模具的设计难点。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种薄壁斜齿轮的加工模具，能够使制得的薄壁斜齿轮整体密度均匀，强度高，耐磨性好，且不易变形，成品合格率高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种薄壁斜齿轮的加工模具，包括：成型模具和整形模具，所述成型模具用于将装载在其成型腔内的松散粉料压制成齿轮生坯，所述整形模具用于对齿轮生坯经烧结后获得的齿轮毛坯进行整形；所述成型模具包括相互配合安装在一起的成型中模、成型上冲、成型上冲自转配件、成型下冲、成型下冲自转配件、成型芯棒和成型芯棒自转配件，所述成型上冲的顶面为齿轮生坯的上端面，所述成型下冲的顶面为齿轮生坯的下端面，所述成型中模的内表面为齿轮生坯的齿轮面，所述成型芯棒的外径为齿轮生坯的内径；所述整形模具包括相互配合安装在一起的整形上冲、整形中模、整形下冲和整形芯棒，所述整形上冲的顶面为齿轮毛坯的上端面，所述整形下冲的顶面为齿轮毛坯的下端面，所述整形中模的内表面为齿轮毛坯的齿轮面。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述成型上冲自转配件、成型下冲自转配件和成型芯棒自转配件均包括摩擦片、底座和压盖。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述摩擦片压合在底座上，所述压盖通过螺丝紧固在底座上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述摩擦片由层叠在一起的三片sld模具钢摩擦片组成。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述成型中模由成型模芯和成型模套过盈热套连接而成。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述成型上冲、成型下冲的外表面均为与所述成型模芯的内表面相互配合的齿面。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述整形中模是由整形模芯、整形模套过盈热套连接而成的。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述整形上冲、整形下冲的外表面均为与所述整形模芯的内表面相互配合的齿面。

本实用新型的有益效果是：采用成型模具和整形模具相互配合，成型模具压制而成的齿轮生坯，经高温烧结后得到的齿轮毛坯再经整形模具整形，能够避免薄壁齿轮变形，成品合格率高，同时能够提高齿轮整体密度，使制得的齿轮具有强度高、耐磨性好的特点。

附图说明

图1是本实用新型一种薄壁斜齿轮的加工模具中的成型模具的结构示意图；

图2是图1所示成型中模的结构示意图；

图3是图1所述成型上冲与成型上冲自转配件的装配结构示意图；

图4是图1所示成型下冲与成型下冲自转配件的装配结构示意图；

图5是图1所示成型芯棒与成型芯棒自转配件的装配结构示意图；

图6是本实用新型一种薄壁斜齿轮的加工模具中的整形模具的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、成型模具，11、成型中模，111、成型模芯，112、成型模套，12、成型上冲，13、成型上冲自转配件，14、成型下冲，15、成型下冲自转配件，16、成型芯棒，17、成型芯棒自转配件，2、整形模具，21、整形上冲，22、整形中模，221、整形模芯，222、整形模套，23、整形下冲，24、整形芯棒，121/141、齿面，131/151/171、摩擦片，132/152/172、底座，133/153/173、压盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1～图6，本实用新型实施例包括：

一种薄壁斜齿轮的加工模具，包括：成型模具1和整形模具2，所述成型模具1用于将装载在其成型腔内的松散粉料压制成齿轮生坯，所述整形模具2用于对齿轮生坯经烧结后获得的齿轮毛坯进行整形；所述成型模具1包括相互配合安装在一起的成型中模11、成型上冲12、成型上冲自转配件13、成型下冲14、成型下冲自转配件15、成型芯棒16和成型芯棒自转配件17，所述成型上冲12的顶面为齿轮生坯的上端面，所述成型下冲14的顶面为齿轮生坯的下端面，所述成型中模11的内表面为齿轮生坯的齿轮面，所述成型芯棒16的外径为齿轮生坯的内径；所述整形模具2包括相互配合安装在一起的整形上冲21、整形中模22、整形下冲23和整形芯棒24，所述整形上冲21的顶面为齿轮毛坯的上端面，所述整形下冲23的顶面为齿轮毛坯的下端面，所述整形中模22的内表面为齿轮毛坯的齿轮面。

其中，所述成型上冲自转配件13、成型下冲自转配件15和成型芯棒自转配件17分别用于带动所述成型上冲12、成型下冲14、成型芯棒16旋转，并且其均包括摩擦片131/151/171、底座132/152/172和压盖133/153/173，所述摩擦片131/151/171压合在底座132/152/172上，所述成型上冲12、成型下冲14、成型芯棒16的底面分别穿过所述压盖133/153/173，所述压盖133/153/173通过螺丝紧固在底座132/152/172上。

优选地，所述摩擦片131/151/171由层叠在一起的三片sld模具钢摩擦片组成，摩擦片双面有多层环形凹槽，凹槽内放置钢珠。所述成型中模11由成型模芯111和成型模套112过盈热套连接而成。

所述成型上冲12、成型下冲14的外表面均为与所述成型模芯111的内表面相互配合的齿面121/141。

所述整形中模22是由整形模芯221、整形模套222过盈热套连接而成的。

所述整形上冲21、整形下冲23的外表面均为与所述整形模芯221的内表面相互配合的齿面。

采用本实用新型薄壁斜齿轮的加工模具进行加工的步骤包括：

(1)齿轮生坯成型：将松散的原料填入成型模具1的成型腔内，接着压机进行压制将位于型腔内的原料温压成具有一定强度的齿轮生坯，最后脱模并采用环形取料夹具取出齿轮生坯；其中所述原料在松装情况下填入成型腔内的体积是压制而成的齿轮生坯体积的2.2倍；

(2)烧结：将步骤(1)的齿轮生坯送入连续型网带炉进行烧结得到齿轮毛坯；

(3)整形：将步骤(2)烧结得到的齿轮毛坯装入到整形模具2的整形腔内进行整形处理；

(4)车铣精加工，将步骤(3)整形后的齿轮毛坯进行车铣精加工，最后得到成品薄壁斜齿轮。

本实施新型揭示了一种薄壁斜齿轮的加工模具，结构简单合理，能够避免薄壁齿轮变形，成品合格率高，同时能够提高齿轮整体密度，使制得的齿轮具有强度高、耐磨性好的特点。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。