一种制造中间无折缝式多楔带轮的专用工装的制作方法

本实用新型属于汽车发动机内板制旋压中间无折缝式多楔带轮加工技术领域，涉及一种制造中间无折缝式多楔带轮的旋压工装。

背景技术：

目前，在汽车、电器、农用机械都在追求轻量化，以达到更好的节能减排目的，使用旋压皮带轮越来越多，结构类型也日渐多样化，像中间无折缝式多楔带轮并不多见，这种中间无折缝式多楔带轮和一般的折叠式带轮比较，折叠式带轮的齿形上挡边A是两层材料折叠而成，两层材料间有折缝，外观相似，使用功能也一样，区别在于：这种中间无折缝式多楔带轮通常使用板材较厚，使用旋压设备无法将其折叠成型。也正是因为使用的材料较厚，中间无折缝，使其强度比一般折叠式带轮要高，承载能力强，使用寿命久。但是中间无折缝式多楔带轮对旋压工艺相对要求较高，旋压时容易出现材料分布不均匀，齿形不饱满，或者跳动不稳定等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种制造中间无折缝式多楔带轮的专用工装，旋压时材料分布均匀，产品齿形饱满，产品质量稳定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：包括旋压设备，在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模、下芯模、台阶形顶出器；下芯模为台阶形圆柱环体结构，包括位于上部的小圆柱环、位于下部的大圆柱环、连接小圆柱环和大圆柱环的圆锥环，圆锥环的下端设有环形凹槽，凹槽的作用是旋压加工时防止材料向外流动，主要起限料的作用，下芯模内腔为台阶形孔，顶出器放置在下芯模内腔,可以上下滑动；上芯模下端有与待加工产品形状相适配的定位槽，定位槽中间设有让位槽，当加工完毕后将代加工产品顶出，以便取放，顶出器上部为与让位槽相对应的凸出部，凸出部为凸出于下芯模上端面的圆柱形，凸出部外径尺寸与待加工产品的中心工艺孔尺寸相适配，起定位销作用，上芯模的下端面让位槽与顶出器凸出的圆柱上端面空开，以便芯模闭合时上芯模和下芯模将代加工产品压紧；卷边轮装在第一旋轮轴上且与芯模夹具对应；平旋轮装在第二旋轮轴上且与芯模夹具对应；预成型轮装在第三旋轮轴上且与芯模夹具对应；终成型旋轮装在第四旋轮轴上且与芯模夹具对应，终成型旋轮结构与待加工产品的齿槽尺寸相适配。

所述卷边轮的成形面截面为等腰梯形，等腰梯形的两腰向内凹形成圆弧状，等腰梯形的两腰与底边连接处有倒圆角。

所述卷边轮的成形面截面两边为沿水平中心线呈上下不对称的圆弧，圆弧所在圆的中心位于卷边轮的水平中心线下方2-3mm，圆弧所在圆的半径R通常为60-120mm。这样卷边轮的上部外径大于下部外径，利于材料向下流动。在进给的过程中将待加工品材料从上端卷至下端，起分料作用。卷边轮的圆弧弧度根据产品要求的齿数来设计，卷边轮也可以上下调节，卷边轮的弧度和上下调节量均是根据待加工品材料分布来调整。当产品齿数越多时，下面需要的材料相应增多，这时R越小，卷边轮的上下直径差越多，旋压时越方便材料向下流动；同样当向上调节卷边轮的高度时，材料向下流动的阻挡面变小，同样利于材料向下流动。

所述平旋轮为上下对称的规则圆柱状，在进给过程中将材料均匀的碾压在下芯模上，为齿形预成型做准备。

所述预成型轮齿数、齿距与最终产品要求相匹配、齿形夹角为60º±1°，齿顶R和齿底R为R0.6±0.05mm，目的是将齿形预加工成型，为终成型旋压做准备，便于齿形成型，防止终成型旋轮在加工中载荷过大而开裂报废 。

所述上芯模中心有一上通孔，上通孔将芯模夹具模腔中空气排出。

所述下芯模中心有一下通孔，下通孔与用于装配顶出器的台阶形孔相连通，代加工产品通过下通孔经顶出器顶出，同时也方便旋压中将待加工产品和模腔中空气排出。

本实用新型为解决材料分布不均匀，增加卷边轮旋压这一工步，调整卷边轮的弧度或者上下高度能够调节材料分布，当材料分布均匀后，齿形能够很好的成型。为保证跳动稳定，采用待加工产品中心工艺孔定位，防止在旋压过程中待加工产品位移而影响同轴度。

卷边轮为上下不对称的圆弧状，调整卷边轮的圆弧弧度和上下高度，可以调节材料的上下分布，解决材料的分布不均问题，采用平轮和预成型轮辅助旋压，能够解决齿形不饱满问题，当材料分布均匀后，齿形也就能够很好的成型。在旋压中采用中心工艺孔辅助定位可以解决跳动不稳定问题。

本实用新型的有益效果是，解决中间无折缝式多楔带轮旋压时容易出现材料分布不均匀，齿形不饱满，或者跳动不稳定等缺陷，实现了稳定的旋压生产，有效保证产品质量，提供了合格的中间无折缝式多楔带轮。

附图说明

图1是本实用新型的生产的产品。

图2是待加工产品中心定位孔的示意图。

图3是卷边轮示意图。

图4是平旋轮示意图。

图5是本实用新型的结构示意图之一。

图6是本实用新型的结构示意图之二。

图7是本实用新型的结构示意图之三。

图8是本实用新型的结构示意图之四。

图中， 1、上芯模； 2、下芯模；3、顶出器；4、卷边轮；5、平旋轮；6、预成型轮；7、终成型旋轮。

具体实施方式

如图1所示，产品为中间无折缝式多楔带轮，产品直径为φ120mm，材料厚度为4.5mm。

如图2所示,拉深完成的待加工产品，旋压加工时以待加工产品的中心工艺孔定位，防止在旋压过程中待加工产品位移而影响同轴度，保证跳动稳定。

如图3所示，卷边轮4结构示意图，卷边轮为上下不对称的圆弧状，圆弧的中心位于卷边轮中心线的下方2-3mm，R通常为60-120mm，这样卷边轮的上部外径大于下部外径，利于材料向下流动。

如图4所示，平旋轮5结构示意图，平旋轮为上下对称的规则圆柱状，方便将材料碾平。

如图5所示，在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模1、下芯模2、顶出器3；卷边轮4装在第一旋轮轴上。设备的垂直缸带动上芯模1向下压待加工产品，下压到位后，保持一定的压力，旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具和待加工产品旋转，待加工产品以顶出器3定位在下芯模2上，同时装在第一旋轮轴的卷边轮4呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品。将待加工产品的材料推旋至下芯模2附近。

如图6所示，在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模1、下芯模2、顶出器3；平旋轮5装在第二旋轮轴上。卷边轮4在进给到设定的位置后，卷边轮4快退到初始位置，旋压设备的垂直缸一直压紧待加工产品，旋压设备的主轴继续旋转，装在第二旋轮轴的平旋轮5呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品。将待加工产品的材料均匀推碾在下芯模2上。

如图7所示，在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模1、下芯模2、顶出器3；预成型轮6装在第三旋轮轴上。平旋轮5在进给到设定的位置后，平旋轮5快退到初始位置，旋压设备的垂直缸一直压紧待加工产品，旋压设备的主轴继续旋转，装在第三旋轮轴的预成型轮6呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品。将待加工产品的齿形初步旋成。

如图8所示，在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模1、下芯模2、顶出器3；终成型旋轮7装在第四旋轮轴上。终成型旋轮7在进给到设定的位置后，将待加工产品的齿形旋成至图纸要求的尺寸，终成型旋轮7快退到初始位置，旋压设备的主轴停止旋转，设备的垂直缸带动上芯模1快速向上退回到初始位置，设备的顶出缸向上加压顶出器3，顶出器3将已加工好的产品顶出，如图1所示。

本实用新型旋压时以待加工产品中心工艺孔定位，使用方法包括：

①在旋压设备上安装芯模夹具，芯模夹具包括上芯模1、下芯模2、顶出器3；卷边轮4装在第一旋轮轴上，平旋轮5装在第二旋轮轴上，预成型轮6装在第三旋轮轴上；终成型旋轮7装在第四旋轮轴上。设备的垂直缸带动上芯模1向下压待加工产品，下压到位后，保持一定的压力，旋压设备的主轴旋转，带动芯模夹具和待加工产品旋转，待加工产品以顶出器3定位在下芯模2上，同时装在第一旋轮轴的卷边轮4呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品；卷边轮4工进速度为1.8-2.2mm/s；

②卷边轮4在进给到设定的位置后，卷边轮4快退到初始位置，旋压设备的垂直缸一直压紧待加工产品，旋压设备的主轴继续旋转，装在第二旋轮轴的平旋轮5呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品；所述卷边轮4的成形面截面两边为沿水平中心线呈上下不对称的圆弧，目的是在进给的过程中将待加工品材料从上端卷至下端，起分料作用。卷边轮4的圆弧弧度根据产品要求的齿数来设计，卷边轮4也可以上下调节，卷边轮的弧度和上下调节量均是根据待加工品材料分布来调整；平旋轮5工进速度为1.6-2.0mm/s；

③平旋轮5在进给到设定的位置后，平旋轮5快退到初始位置，旋压设备的垂直缸一直压紧待加工产品，旋压设备的主轴继续旋转，装在第三旋轮轴的预成型轮6呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品；所述的平旋轮5为上下对称的规则圆柱状，目的是在进给过程中将工步②分完的材料均匀的碾压在下芯模2上，为齿形预成型做准备；预成型轮6工进速度为0.8-1mm/s；

④预成型轮6在进给到设定的位置后，预成型轮6快退到初始位置，旋压设备的垂直缸一直压紧待加工产品，旋压设备的主轴继续旋转，装在第四旋轮轴的终成型旋轮7呈水平方向保持工进速度进行挤压待加工产品；所述的预成型轮6齿数、齿距与最终产品要求相匹配、齿形夹角为60º，齿顶R和齿底R均为R0.6，目的是将齿形预加工成型，为终成型旋压做准备，防止终成型旋轮7在加工中载荷过大而开裂报废；终成型旋轮7工进速度为0.6-0.8mm/s。

⑤终成型旋轮7在进给到设定的位置后，达到产品要求的齿槽形状，终成型旋轮7快退到初始位置，旋压设备的主轴停止旋转，设备的垂直缸带动上芯模1快速向上退回到初始位置，设备的顶出缸向上加压顶出器3，顶出器3将已加工好的产品顶出。终成型旋轮7齿形与最终产品要求相匹配，齿形夹角为40º，齿顶R和齿底R为0.45左右。