一种斜齿圆柱齿轮脱模装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于斜齿圆柱齿轮精密成形技术领域，具体涉及一种斜齿圆柱齿轮脱模装 置及方法。
【背景技术】
[0002] 精密成形是一种近净成形工艺，是将坯料在模具中一次或多次成形为最终产品的 过程。采用精密成形工艺制造零件，可以最大限度的减少机械加工量，而且制造出的零件可 以接近产品最终形状，具有断面质量高、机械性能好、尺寸精度高等优点。精密成形工艺可 以提高生产效率，达到既节约原材料和能源，又提高产品质量和精度的目标，目前，该工艺 广泛应用于机械、电子、汽车以及航空航天等领域。
[0003] 斜齿圆柱齿轮是机械传动中应用最广泛的重要基础零件之一，担负着传递扭矩、 调整速度及改变运动方向的任务，在汽车、机械、航空航天等领域广泛应用。由于斜齿圆柱 齿轮存在螺旋角，不能直接顶出，其脱模运动轨迹为螺旋线轨迹。在脱模过程中，斜齿轮极 易因脱模力和脱膜速度与角速度不匹配，而导致其脱模轨迹不能按照螺旋线轨迹运动，从 而导致齿形在脱模过程中受损，阻碍了斜齿轮精密成形技术的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种斜齿圆柱齿轮脱模装置及方法，它可以提高脱模效 率，降低斜齿圆柱齿轮的损伤。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 提供一种斜齿圆柱齿轮脱模装置，该装置包括从下至上同轴心设置的凹模底板、 凹模、套筒和凸模，所述凹模底板固定安装在下模座上，所述凹模固定安装在凹模底板上， 所述凹模的内壁设有斜齿，所述套筒固定安装在凹模上，所述凸模与压力机固定连接、且在 压力机的作用下沿着套筒上下滑动，该装置还包括齿条和顶杆，所述齿条与凹模的外壁通 过直齿啮合，所述顶杆穿过凹模底板设置，所述顶杆的上端面与凹模底板的上端面位于同 一平面上。
[0007] 按上述技术方案，所述顶杆的上端面上设有凹槽。
[0008] 本发明相应的提供一种斜齿圆柱齿轮脱模方法，包括以下步骤：
[0009] S1、装配好上述的装置，将坯料放置在凹模内，压力机下行，带动凸模沿着套筒向 下保持匀速运动，直到坯料充满凹模型腔，完成斜齿圆柱齿轮零件成形后，压力机上行，带 动凸模上升到距套筒上端面一定高度；
[0010] S2、顶杆以速度V1向上顶出斜齿圆柱齿轮零件，顶出凹模型腔的时间七FbzV1，其 中，b为斜齿圆柱齿轮零件的齿宽；
[0011] S3、进行步骤S2的同时，齿条以速度V2运动带动凹模旋转，V 2= Θ *d/(2t J = (0*cl/(2b))*Vl，其中，d为凹模外壁直齿分度圆直径，Θ为斜齿圆柱齿轮零件从凹模型腔 内顶出时在凹模底板上的旋转角度；
[0012] S4、当顶杆把斜齿圆柱齿轮零件顶出凹模型腔后继续以速度、向上运动，顶出套 筒的时间t2= h/Vl，其中，h为套筒高度。
[0013] 本发明产生的有益效果是：该装置在对斜齿圆柱齿轮零件完成成形后，通过给齿 条施加外力，使其带动凹模做旋转运行，同时给顶杆施加外力，使其向上顶出零件，进而实 现斜齿圆柱齿轮零件的螺旋运行，保证其快速、准确的脱模，而不会损伤斜齿圆柱齿轮零 件，该利用齿轮齿条啮合传动实现斜齿圆柱齿轮零件脱模的方式，提高了脱模质量，实现了 脱模的自动化，降低了脱模成本，可以促进斜齿轮精密成形技术的发展。
【附图说明】
[0014] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0015] 图1为本发明的凸模的立体结构示意图。
[0016] 图2为本发明的套筒的立体结构示意图。
[0017] 图3为本发明的凹模的立体结构示意图。
[0018] 图4为本发明的齿条的立体结构示意图。
[0019] 图5为本发明的顶杆的立体结构示意图。
[0020] 图6为本发明的凹模底板的立体结构示意图。
[0021] 图7为本发明的坯料的立体结构示意图。
[0022] 图8为本发明的斜齿圆柱齿轮零件的立体结构示意图。
[0023] 图9为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮零件成形初始阶段的立体结构示意图。
[0024] 图10为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮零件成形后的立体结构示意图。
[0025] 图11为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮齿轮零件脱模初始阶段的立体结构示意 图。
[0026] 图12为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮齿轮零件完成脱模后的立体结构示意图。
[0027] 图13为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮零件成形初始阶段的剖视图。
[0028] 图14为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮零件成形后的剖视图。
[0029] 图15为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮齿轮零件脱模初始阶段的剖视图。
[0030]图16为本发明实施例在斜齿圆柱齿轮齿轮零件完成脱模后的剖视图。
[0031] 图中：1-凸模，2-套筒，3-凹模，4-齿条，5-顶杆，6-凹模底板，7-坯料，8-斜齿圆 柱齿轮零件。
【具体实施方式】
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0033] 如图1-图16所示，一种斜齿圆柱齿轮脱模装置，该装置包括从下至上同轴心设置 的凹模底板6、凹模3、套筒2和凸模1，还包括齿条4和顶杆5,凹模底板6固定安装在下模 座上，凹模3固定安装在凹模底板6上，凹模3的内壁设有斜齿，套筒2固定安装在凹模3 上，凸模1与压力机固定连接、且在压力机的作用下沿着套筒2上下滑动，齿条4与凹模3 的外壁通过直齿啮合，顶杆5穿过凹模底板6设置，顶杆5的上端面与凹模底板6的上端面 位于同一平面上。
[0034] 在本发明的优选实施例中，如图5、图13-图16所示，顶杆5的上端面上设有凹槽。 在成形过程中，一部分坯料会充满顶杆端部的凹槽，这样不仅可以通过凹槽起到分流作用，