带齿皮带轮成型模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带齿皮带轮成型模具，包括压模、下模冲、压芯、上模冲，其中：压模由形成过盈配合的模套和模芯组成；下模冲由下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ和下模冲Ⅲ组装而成，在下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ的中心孔内分别贯穿有下模冲Ⅱ、下模冲Ⅲ；压芯上设有台阶孔和环形外圆台阶；上模冲由上模冲Ⅰ和上模冲Ⅱ组装而成，在上模冲Ⅰ的中心孔内贯穿有上模冲Ⅱ。压制成型时，在压模内型、压芯外型以及上模冲和下模冲之间形成一个其内型与带齿皮带轮毛坯的外型相近似的内型腔。本实用新型能将粉末冶金材料直接压制成型为带齿皮带轮毛坯，其具有生产效率和材料利用率高，制造成本和劳动强度低，能够进行大批量生产且产品质量稳定、加工精度高等优点。
【专利说明】带齿皮带轮成型模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机张紧器零部件制造【技术领域】，具体是涉及一种用于发动机张紧器的带齿皮带轮成型模具。
【背景技术】
[0002]目前，现有的带齿皮带轮采用优质高纯度碳钢为原料，通过机械精加工而成，存在的不足如下:
[0003]齿形需逐齿进行切削，加工困难，工艺复杂，工序较多，需要大量的机械加工设备和加工工时，操作者劳动强度大，生产效率低，材料利用率低，且制造成本较高，不适用于进行大批量生产，也难以生产出质量稳定、加工精度高、性能优良的带齿皮带轮产品。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够克服上述不足的带齿皮带轮成型模具，其能将粉末冶金材料直接压制成型为带齿皮带轮毛坯，其生产效率和材料利用率高，制造成本和劳动强度低，能够进行大批量生产且产品质量稳定、加工精度高、性能优良。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案:带齿皮带轮成型模具，包括压模、下模冲、压芯、上模冲，其中:
[0006]所述压模，其上设有中心孔，在上述中心孔面上均布间隔设置有若干个齿形凹槽和齿形凸起，该齿形凹槽的槽面为圆弧啮合面；
[0007]所述下模冲，其由下模冲1、下模冲II和下模冲III组装而成；其中:在下模冲I的中心孔内贯穿有下模冲II ;在下模冲II的中心孔内贯穿有下模冲III ；
[0008]所述压芯，其呈圆柱体结构，其上设有台阶孔；在压芯的上端设有环形的外圆台阶；
[0009]所述上模冲，其由上模冲I和上模冲II组装而成；在上模冲I的中心孔内贯穿有上模冲II ；
[0010]压模的内型分别与下模冲I和上模冲I的外型对应设置，形成间隙配合；压制成型后，在压模内型与贯穿于压模内型腔中心的压芯外型之间形成一环形内型腔，该环形内型腔的上部、下部分别能够与上模冲下端、下模冲上端之间形成间隙配合；在压模内型、压芯外型、上模冲和下模冲之间形成一个装料内型腔，该装料内型腔的内型与带齿皮带轮毛坯的外型相近似。
[0011]所述压模由模套和模芯组成，在模套内孔中过盈配合有模芯；在模套的外圆周面上设置有环形法兰。
[0012]所述下模冲I上设有中心孔，在下模冲I的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽和齿形凸起，其中:齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置；该齿形凹槽的槽面为圆弧啮合面。
[0013]所述下模冲I的底部设有法兰；下模冲I压盖与法兰配合，将下模冲I紧固在下模冲I垫板上。
[0014]所述下模冲II上设有中心孔；该下模冲II的底部设有法兰，压盖II与法兰配合，将下模冲II紧固在接座上；接座压盖又将接座紧固在接座垫板上。
[0015]所述下模冲III上设有中心孔；该下模冲III的底部设有法兰，压盖III与法兰配合，将下模冲III紧固在垫板II上。
[0016]所述上模冲I上设有中心孔，在上模冲I的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽和齿形凸起，该齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置；该齿形凹槽的槽面为圆弧啮合面。
[0017]所述上模冲I的顶部设有法兰，该法兰与压盖配合，将上模冲I紧固于上模冲I垫板上。
[0018]所述上模冲II的顶部设有法兰；在上模冲II上设有中心孔，在上模冲II的下端设有外圆圆角、圆弧凹槽。
[0019]本实用新型与已有技术相比，具有以下有益效果:
[0020]本实用新型采用粉末冶金工艺，能将粉末冶金材料直接压制成型为带齿皮带轮毛坯，因而简化了制造工序，减少了加工时间，大大提高了生产效率和材料利用率，大大降低了制造成本和操作者的劳动强度，适用于大批量生产且生产出的产品质量稳定、加工精度高、性能优良。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为带齿皮带轮成型模具的压制成型示意图；
[0022]图2为图1的A-A剖视图；
[0023]图3为压模的横截面剖视图；
[0024]图4为下模冲I的结构图；
[0025]图5为图4的B-B剖视图；
[0026]图6为下模冲II的轴向剖视图；
[0027]图7为下模冲III的轴向剖视图；
[0028]图8为上模冲I的结构图；
[0029]图9为图8的C-C剖视图；
[0030]图10为压芯的轴向剖视图；
[0031 ]图11为上模冲II的轴向剖视图；
[0032]图12为带齿皮带轮毛坯的结构图；
[0033]图13为图12的轴向剖视图。
[0034]图1-图13中的部件说明:
[0035]1、压模；1_1、模套；1_2、模芯；1_3、齿形凹槽；1_4、齿形凸起；1_5、中心孔；1_6、
法兰；
[0036]2、下模冲I ;2_1、齿形凸起；2_2、齿形凹槽；2_3、中心孔；2_4、法兰；
[0037]3、下模冲II ;3_1、中心孔；3_2、法兰；3_3、圆倒角；
[0038]4、下模冲III ;4-1、中心孔；4_2、法兰；
[0039]5、压芯；5_1、外圆台阶；5_2、台阶孔；[0040]6、上模冲I ;6-1、齿形凸起；6_2、齿形凹槽；6_3、中心孔；6_4、法兰；
[0041]7、上模冲II ;7_1、法兰；7_2、中心孔；7_3、外圆圆角；7_4、圆弧凹槽；
[0042]8、紧固螺钉；
[0043]9、压盖 I ;
[0044]10、垫板 I ;
[0045]11、压盖 II ；
[0046]12、压芯接杆；
[0047]13、接座；
[0048]14、接座压盖；
[0049]15、接座垫板；
[0050]16、压盖III ；
[0051]17、垫板 II ；
[0052]18、带齿皮带轮毛坯；18_1、齿形凸起；18_2、齿形凹槽；18_3、中心孔；18_4、上端面凹台；18-5、下环形凹槽；18-6、下端面凸台。
【具体实施方式】
[0053]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
[0054]如图1、图2所示，本实用新型带齿皮带轮成型模具包括压模1、下模冲、压芯5、上模冲，其中:
[0055](一 )压模，如图3所示。
[0056]压模I由模套1-1和模芯1-2组成，在模套内孔中过盈配合有模芯。在模套的外圆设置有环形法兰1-6。该模芯1-2是由硬质合金或进口高强度高耐磨材料制成。
[0057]在模芯上设有中心孔1-5，在上述中心孔面上均匀分布且间隔设置有若干个齿形凹槽1-3和齿形凸起1-4，用于成型带齿皮带轮毛坯的齿形结构。该齿形凹槽1-3和齿形凸起1-4的数量均可以在12?36个之间任意选择，本实施例中各为24个。该齿形凹槽1_3的槽面为圆弧啮合面。
[0058]压模I的内型分别与下模冲I 2和上模冲I 6的外型对应设置，形成间隙配合。具体的是，压模I的中心孔面上设有的齿形凹槽和齿形凸起的数量、形状，分别与下模冲I 2和上模冲I 6的外圆周面上设有的齿形凹槽和齿形凸起的数量、形状都相同。
[0059]( 二)下模冲:参照图1、图4-图7。
[0060]如图1所示，下模冲是由下模冲I 2、下模冲II 3和下模冲III 4组装而成的；其中:在下模冲I 2的中心孔2-3内贯穿有下模冲II 3 ;在下模冲II 3的中心孔3-1内又贯穿有下模冲III 4。
[0061]如图4、图5所示，下模冲I 2的底部设有法兰2-4，压盖I 9与法兰2_4配合，从而将下模冲I紧固在垫板I 10上。
[0062]在下模冲I 2上设有中心孔2-3，在下模冲I的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽2-2和齿形凸起2-1，其中:齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置。齿形凹槽和齿形凸起的数量均可以在12?36个之间任意选择，本实施例中各为24个。该齿形凹槽2-2的槽面为圆弧啮合面。[0063]如图6所示，下模冲II 3上设有中心孔3-1。该下模冲II 3的底部设有法兰3_2，压盖II 11与法兰3-2配合，从而将下模冲II 3紧固在接座13上；接座压盖14又将接座13紧固在接座垫板15上。
[0064]如图7所示，下模冲III 4上设有中心孔4-1。在下模冲III 4的底部设有法兰4_2 ；通过压盖III 16与法兰4-2配合，从而将下模冲III 4紧固在垫板II 17上。
[0065](三)压芯:参照图10。
[0066]压芯5呈圆柱体结构，其上设有台阶孔5-2 ;在压芯5的上端设有环形外圆台阶5-1，用于压制成型齿形皮带轮的台阶孔。
[0067](四)上模冲:参照图1、图8、图9、图11。
[0068]如图1所示，上模冲由上模冲I 6和上模冲II 7组装而成；其中:在上模冲I 6的中心孔6-3内贯穿有上模冲II 7，二者形成间隙配合。
[0069]如图8、图9所示，在上模冲I 6上设有中心孔6-3，在上模冲的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽6-2和齿形凸起6-1，该齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置；齿形凹槽和齿形凸起的数量均可以在12?36个之间任意选择，本实施例中各为24个。该齿形凹槽6-2的槽面为圆弧啮合面。
[0070]在上模冲I 6的顶部设有法兰6-4，用于与压盖相配合而将上模冲I紧固于上模冲I垫板上。
[0071]如图11所示，上模冲II 7的顶部设有法兰7-1，该法兰用于将上模冲II紧固在上模冲II垫板上。在上模冲II 7上设有中心孔7-2，在上模冲II 7的下端面设有外圆圆角7-3、圆弧凹槽7-4。外圆圆角7-3的作用是防止带齿皮带轮毛坯的上端面凹台裂纹。
[0072](五)带齿皮带轮毛坯:参照图12、图13。
[0073]带齿皮带轮毛坯18包括中心孔18-3、齿形凸起18_1、齿形凹槽18_2、上端面凹台18-4、下环形凹槽18-5、下端面凸台18-6,其中:
[0074]齿形凸起18-1、齿形凹槽18-2各为若干个，其沿圆周均匀分布、间隔设置，其数量均可以在12?36个之间任意选择，本实施例中各为24个。该齿形凹槽18-2的槽面为圆弧啮合面。
[0075]带齿皮带轮毛坯18上设有中心孔18-3，其上部、下部分别设有与中心孔18-3连通的上端面凹台18-4、下环形凹槽18-5。上端面凹台18-4的深度小于下环形凹槽18_5的深度。该下环形凹槽18-5环绕在下端面凸台18-6的外围。
[0076]压制成型时，带轮皮带轮毛坯18上的中心孔18-3是由下模冲III 4、上模冲II 7和压芯5的外型压制成型的；其上端面凹台18-4是由上模冲I 6和上模冲II 7组装而成的上模冲下端外型以及压芯5的外型压制成型的；其下环形凹槽18-5是由下模冲I 2、下模冲II 3和下模冲III 4组装而成的下模冲上端外型以及压芯5的外型压制成型的；其齿形凸起18-1和齿形凹槽18-2是由压模内型压制成型的。
[0077](六)本实用新型带齿皮带轮成型模具的工作过程如下:
[0078]第一步，将压芯5贯穿于下模冲III 4的中心孔4-1中，将下模冲III 4贯穿于下模冲II 3的中心孔3-1中，将下模冲II 3贯穿于下模冲I 2的中心孔2-3中；再将下模冲I 2贯穿于压模I上的中心孔1-5中；然后，将上模冲II 7贯穿于上模冲I 6的中心孔6-3中。
[0079]最后，将压模1、下模冲I 2、下模冲II 3、下模冲III 4、上模冲I 6、上模冲II 7和压芯5分别固装在模架上，该模架固定在压力机上。
[0080]第二步，在压模I的内型与压芯5的外型之间形成一个环形内型腔，由下模冲I 2、下模冲II 3和下模冲III 4组装而成的下模冲上部伸入上述环形内型腔的下部，并在压模1、压芯5和下模冲之间形成一个装料内型腔，在上述装料内型腔中填满粉末冶金材料。
[0081]由上模冲I 6和上模冲II 7组装而成的上模冲下行，压芯5进入上模冲II 7上的中心孔7-2内；挤压压芯5以及下模冲II 3和下模冲III4下行，在规定的压力条件下压缩粉末冶金材料至预定位置，形成带齿皮带轮毛坯18。
[0082]第三步，压模I下行，下模冲II 3、下模冲III 4依次下行，上模冲I 6、上模冲II 7分别上行，压芯5下行，成型的带齿皮带轮毛坯18脱出，完成一个生产过程。依次循环往复。
【权利要求】
1.带齿皮带轮成型模具，其特征是， a、包括压模(I)、下模冲、压芯(5)、上模冲,其中: b、所述压模(I)，其上设有中心孔(1-5)，在上述中心孔面上均布间隔设置有若干个齿形凹槽(1-3)和齿形凸起(1-4)，该齿形凹槽(1-3)的槽面为圆弧啮合面； C、所述下模冲，其由下模冲I (2)、下模冲II (3)和下模冲III (4)组装而成；其中:在下模冲I (2)的中心孔(2-3)内贯穿有下模冲II (3);在下模冲II (3)的中心孔(3-1)内贯穿有下模冲III⑷； d、所述压芯(5)，其呈圆柱体结构 ，其上设有台阶孔(5-2);在压芯(5)的上端设有环形的外圆台阶(5-1)； e、所述上模冲，其由上模冲I(6)和上模冲II (7)组装而成；在上模冲I (6)的中心孔(6-3)内贯穿有上模冲II (7)； f、压模(I)的内型分别与下模冲I(2)和上模冲I (6)的外型对应设置；压制成型时，在压模内型与贯穿于压模内型腔中心的压芯外型之间形成一环形内型腔，该环形内型腔的上部、下部分别能够与上模冲下端、下模冲上端之间形成间隙配合；在压模内型、压芯外型、上模冲和下模冲之间形成一个装料内型腔，该装料内型腔的内型与带齿皮带轮毛坯的外型相近似。
2.如权利要求1所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述压模(I)由模套(1-1)和模芯(1-2)组成，在模套内孔中过盈配合有模芯；在模套的外圆周面上设置有环形法兰(1-6)。
3.如权利要求1或2所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述下模冲I(2)上设有中心孔(2-3)，在下模冲I (2)的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽(2-2)和齿形凸起(2-1)，其中:齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置；该齿形凹槽(2-2)的槽面为圆弧啮合面。
4.如权利要求3所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述下模冲I(2)的底部设有法兰(2-4);下模冲I压盖(9)与法兰(2-4)配合，将下模冲I紧固在下模冲I垫板(10)上。
5.如权利要求4所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述下模冲II(3)上设有中心孔(3-1);该下模冲II (3)的底部设有法兰(3-2)，压盖II (11)与法兰(3-2)配合，将下模冲II (3)紧固在接座(13)上；接座压盖(14)又将接座(13)紧固在接座垫板(15)上。
6.如权利要求5所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述下模冲III(4)上设有中心孔(4-1);该下模冲III⑷的底部设有法兰(4-2)，压盖III (16)与法兰(4-2)配合，将下模冲III⑷紧固在垫板II (17)上。
7.如权利要求6所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述上模冲I(6)上设有中心孔(6-3)，在上模冲I的外圆周面上设置有若干个齿形凹槽(6-2)和齿形凸起(6-1)，该齿形凹槽和齿形凸起沿圆周均匀分布、间隔设置；该齿形凹槽出-2)的槽面为圆弧啮合面。
8.如权利要求7所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述上模冲I(6)的顶部设有法兰(6-4)，该法兰(6-4)与压盖配合，将上模冲I紧固于上模冲I垫板上。
9.如权利要求8所述的带齿皮带轮成型模具，其特征是，所述上模冲II(7)的顶部设有法兰(7-1);在上模冲II (7)上设有中心孔(7-2)，在上模冲II (7)的下端设有外圆圆角(7-3)、圆弧凹 槽(7-4)。
【文档编号】B22F5/08GK203804222SQ201420231791
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】李志荣, 张栋栋 申请人:莱州长和粉末冶金有限公司