专利名称：一种冷旋压皮带轮及其制造方法和制造设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷旋压皮带轮，尤其涉及一种单级同轴多楔式皮带轮及其 加工的方法和加工设备。
背景技术：
皮带轮是机械传动中最常见的传动部件， 一般由轮缘、幅板和轮毂三部份
组成，有平皮带传动和v皮带传动等传动形式。平皮带传动皮带轮，具有过载
会打滑，使用安全保护、柔性好等优点，当传动比不准确，精度不高，而且使
用时间长，天气炎热时平皮带会自己伸长，也会打滑，产生功率损失。v型皮带
传动皮带轮，设有多条平带槽，具有传动功率大的优点，但由于每根皮带是单 独的，不是联体的，各根皮带伸縮率不一样，耐磨程度也不一样，所以使用时 的功率难以达到设计标准的功率，精度不高。
皮带轮一般为金属制造， 一种传统的方法是采用铸造技术，由铸铁、铸铝 及其合金经铸造后再进行机加工切削成型。采用铸造以及切削的加工方法，不 利于环保，同时在机加切削过程中需去除大量的金属材料，不仅浪费了材料而 且由于在铸过程中材质不均匀(砂眼、气孔等)，还需在加工后进行平衡处理。 另一种是采用先进的冷旋压技术，国内生产的旋压轮毂皮带轮多数为轮缘板用 薄板经拉深、折叠后旋压轮槽，轮毂则用圆钢车削后与辐板焊接组合。该工艺 生产的产品不仅焊面粗糙产品档次低而且经焊接后焊缝周围产生很大的收縮内 应力很难消除，因此在使用中易出现变形、焊接热影响区断裂，影响使用性能 的稳定性，同时，该产品由于焊接填料的不均匀性影响带轮的平衡性能。
随着社会进步，诸如车用空调压縮机等现代产品对其使用的皮带轮的结构 以及精度等技术性能提出更高的标准和要求，因此需要对现有皮带轮的结构以及制造方法进行改进，提供高精度、高性能的皮带轮，以适应现代高端产品的 要求。
发明内容
为克服现有皮带轮存在的缺陷，本发明提供一种高精度的冷旋压皮带轮以 及加工方法和加工设备，以适应现代高端产品对皮带轮的要求。
本发明所提供的冷旋压皮带轮为单级同轴多楔式皮带轮，包括轮缘、轮幅
和轮毂，所述轮缘上开有多条多楔式v型槽，每一条V型槽的有效直径中心与 轮毂的轴孔中心同心，每条v型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相
垂直，所述的轮缘、轮幅和轮毂三者之间开有环形槽，所述轮幅上有若干个弧 形槽，所述轮缘、轮幅和轮毂由钢板在旋压机上一体冷旋压成型，
本发明冷旋压皮带轮的制造方法，包括a、剪板，b、落料冲孔，将4—9mm 的薄钢板在冲床上冲压成圆形板材，在冲圆片的同时用曲轴压力机冲定位中心 孔；c、在旋压机上用专用旋压轮将圆形板材旋压成具有轴孔的带轮幅的轮毂坯 体；d、在旋压机上用专用旋压轮将带轮幅的轮毂坯体折边形成轮缘并旋压多楔 齿；e、将带多楔齿轮毂坯体在曲轴压力机上冲若干个弧形槽；f、用数控车床 车削轮毂的正反面；g、工序检验；h、将成型的皮带轮表面处理。
上述皮带轮是在一台专用的旋压机以及一台车床上加工成型的，专用的旋 压机为现有旋压机改装而成。
与现有技术相比，本发明具有有益效果是1、由于上述单级同轴多楔式皮 带轮的每一条V型槽的有效直径中心与轮毂的轴孔中心同心，每条V型槽左右 对称，并且其中心线与轮毂中心轴线中心相垂直，而且轮缘、轮幅和轮毂由薄 钢板在旋压机上一体冷压成型，从而精度高、运转平稳，既具有平带轮柔软性 好的优点，同时具有V带轮传动功率大的优点，同时又能吸收冲击及振动，较之链条及齿轮传动运转安静，噪声小。2、采用薄板整体旋压轮毂皮带轮，同焊 接加工方法相比，克服了因焊接所带来的变形、疲劳断裂，大大的提高了疲劳 强度，同时，旋压轮毂经旋压后增大了材料的密度，从而提高了零件的强度， 满足了使用性能；同传统的铸铁皮带轮相比，具有材料省(节省70%以上)，节 约能耗，无环境污染，生产效率高，造价低，所加工出来的产品外形美观、重 量轻、转动惯量小、平衡性能好、噪声低，吸收冲击和振动性能好等优点。3、 在一台专用旋压机上整体加工，不需多次装夹调模，实现一次装夹成型，从而 保证皮带轮的轮缘和轮毂的同心的精度要求。本发明尤其适用于汽车、拖拉机、 收割机、空压机等多种机械产品。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种实施例单级同轴多楔式皮带轮的结构示意图。
图2是本发明制造方法主要工艺流程图。
图3是本发明所使用的旋压机的结构示意图。
图面说明Ol.剪板，02.落料冲孔，03.旋压1， 04.旋压2， 05.冲弧形槽， 06.车正面，07.车反面，08.表面处理，l.上模压紧油缸，2.上模工作台板， 3.上模轴承座，4.联结体，5.定位导柱，6.上下移动导轨，7.上压紧模定位 模具，8.上下移动油缸，9.右旋压轮组件，10.旋压轮组件支承座，11.水 平移动油缸，12.水平移动导轨，13.旋压机工作台，14.坯料，15.顶杆，16. 下压紧模定位模具，17.大皮带轮，18.导柱定位板，19.左旋压轮组件，20. 圆盘，21.电动机，22.小皮带轮，23.卸料旋转汽缸，24.轮缘，25.轮辐，26. 轮毂，27、轴孔，28.环形槽，29.弧形槽。
具体实施例方式
如图1所示，作为本发明一种实施例是一种单级同轴多楔式皮带轮，包括
轮缘24、轮幅25和轮毂26,轮缘24上开有多条多楔式V型槽24. 1，每一条V 型槽24. 1的有效直径中心与轮毂26的轴孔27中心同心，每条V型槽24. 1左 右对称，并且其中心线与轮毂26中心轴线相垂直，轮缘24、轮幅25和轮毂26 三者之间开有环形槽28，轮幅25上有若干个弧形槽29，所述轮缘24、轮幅25 和轮毂26由钢板在旋压机上一体冷旋压成型。本实施例，V型槽1. 1的槽距为 3. 65±0. 05mm，槽角为40° ±0.5。。
上述实施例单级同轴多楔式皮带轮是在一台专用60T三工位的旋压机以及 一台车床上加工成型的。
所使用的旋压机包括由左右两个旋压轮组件19、 9以及上压紧模定位模 具7和下压紧模定位模具16组成皮带轮加工刀具;所述左右两个旋压轮组件19、 9分别位于旋压机工作台的左右两侧位置并可由上下移动油缸8及上下移动导轨 6和水平移动油缸11及水平移动导轨12组成的上下及水平移动组件驱动其作上 下及水平运动，左旋压轮组件19和右旋压轮组件9分别通过各自的上下移动导 轨6置于各自的旋压轮组件支承座体10上，两旋压轮组件的支承座体10分别 通过水平移动导轨12置于旋压机工作台13上，左旋压轮组件19和右旋压轮组 件9分别在上下移动油缸8带动下做上下方向移动，在水平移动油缸11带动下 做水平方向移动，两个水平方向运动的油缸是推动旋压轮做水平方向旋压坯料， 旋出多楔槽，两个上下(垂直)方向运动的油缸用于校正轮毂垂直方向位置； 所述上压紧模定位模具7置于旋压机工作台13的中心位置并由四根定位导柱5、 导柱定位板18、上模工作台板2、上模压紧油缸l、上模轴承座3、连接上压紧 模定位模具与上模轴承座的联结体4组成的上模运行组件驱动其做上下运动，四根定位导柱5的下端固定在旋压机工作台13上，四根定位导柱5的上端由导 柱定位板18固定，上模工作台板2通过滑套2.1活动的置于四根定位导柱5上 并可沿定位导柱5作上下移动，上模压紧油缸1固定在导柱定位板18上，上模 轴承座3固定在上模工作台板2上，上压紧模定位模具7通过联结体4、上模轴 承座3与上模压紧油缸1连接，上压紧模定位模具7在上模压紧油缸1的作用 下沿着四根定位导柱5作上下运动；所述下压紧模定位模具16置于旋压机工作 台13的中心位置并由电动机21及其传动机构组成的下模运行组件驱动其做旋 转运动，下压紧模定位模具16置于传动机构的传动轴上。本实施例传动机构包 括小皮带轮22和大皮带轮17以及与大皮带轮连接的传动轴。
为便于将加工完毕的成品从机台上卸载，所述旋压机工作台13的下部增设 一个能360度旋转的卸料旋转气缸23，卸料旋转气缸23连接一可上下移动的圆 盘20，圆盘20与在下压紧模定位模具16内安装的四根顶杆15连接。所使用的 旋压轮模具的形状为带小R角锥台，锥台斜面和旋压机主轴平行，锥台锥度为 56° ，锥台的心轴和旋压机主轴成28。，这样加工出来的轮毂与辐板是垂直的。 本实施例旋压机为三工位，两旋压轮分序进给，由电脑控制。
冷旋压皮带轮的制造(加工)主要采用旋压技术，主要工艺流程如图2所 示a、剪板(如工艺流程图Ol)， b、落料冲孔，将4一9mm的薄钢板在冲床上 冲压成圆形板材，在冲圆片的同时用曲轴压力机冲定位中心孔(如工艺流程图 02); c、在60T旋压机上用专用旋压轮(模具)将圆形板材旋压成具有轴孔的 带轮幅的轮毂坯体(如工艺流程图03); d、在60T旋压机上用专用旋压轮(模 具)将带轮幅的轮毂坯体折边形成轮缘并旋压多楔齿(如工艺流程图04); e、 将带多楔齿轮毂坯体在曲轴压力机上冲若干个弧形槽(如工艺流程图05); f、
用数控车床车削轮毂的正反面(如工艺流程图06、 07); g、工序检验；h、将成型的皮带轮表面处理(如工艺流程图08)。所述旋压机的主轴转速为350r — 400r/min，旋压轮(模具)的进刀量为0. 8 —1. 2腿/S，压力为15 — 17 Mpa，液 压油的温度30—7(TC。本实施例的旋压轮材料选合金模具钢，经热处理调质、 淬火。
权利要求
1、一种冷旋压皮带轮，其特征是所述皮带轮为单级同轴多楔式皮带轮，包括轮缘(24)、轮幅(25)和轮毂(26)，所述轮缘(24)上开有多条多楔式V型槽(24.1)，每一条V型槽(24.1)的有效直径中心与轮毂(26)的轴孔(27)中心同心，每条V型槽(24.1)左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，所述的轮缘(24)、轮幅(25)和轮毂(26)三者之间开有环形槽(28)，所述轮幅(25)上有若干个弧形槽(29)，所述轮缘(24)、轮幅(25)和轮毂(26)由钢板在旋压机上一体冷旋压成型，
2、 根据权利要求1所述的冷旋压皮带轮，其特征是所述V型槽(1. 1)的 槽距为3.65士0.05mm，槽角为40° ±0.5° 。
3、 一种权利要求1或2所述的冷旋压皮带轮的制造方法，其特征是所述制 造方法包括a、剪板，b、落料冲孔，将4一9mm的薄钢板在冲床上冲压成圆形 板材，在冲圆片的同时用曲轴压力机冲定位中心孔；c、在旋压机上用专用旋压 轮将圆形板材旋压成具有轴孔的带轮幅的轮毂坯体；d、在旋压机上用专用旋压 轮将带轮幅的轮毂坯体折边形成轮缘并旋压多楔齿；e、将带多楔齿轮毂坯体在 曲轴压力机上冲若干个弧形槽；f、用数控车床车削轮毂的正反面；g、工序检 验；h、将成型的皮带轮表面处理。
4、 根据权利要求3所述的冷旋压皮带轮的制造方法，其特征是所述旋压机 的主轴转速为350r—400r/min，旋压轮的进刀量为0. 8 —1. 2ram/S，压力为15 —17 Mpa，液压油的温度30—70°C。
5、 一种用于权利要求1或2所述的冷旋压皮带轮制造的旋压机，其特征是 包括由左右两个旋压轮组件(19、 9)以及上压紧模定位模具(7)和下压紧 模定位模具(16)组成皮带轮加工刀具；所述左右两个旋压轮组件(19、 9)分 别位于旋压机工作台的左右两侧位置并可由上下移动油缸(8)及上下移动导轨(6)和水平移动油缸(11)及水平移动导轨(12)组成的上下及水平移动组件 驱动其作上下及水平运动，左旋压轮组件(19)和右旋压轮组件(9)分别通过 各自的上下移动导轨(6)置于各自的旋压轮组件支承座体(10)上，两旋压轮 组件的支承座体(10)分别通过水平移动导轨(12)置于旋压机工作台(13) 上，左旋压轮组件(19)和右旋压轮组件(9)分别在上下移动油缸(8)、水平 移动油缸(11)的作用下做上下或者水平方向运动；所述上压紧模定位模具(7) 置于旋压机工作台(13)的中心位置并由四根定位导柱(5)、导柱定位板(18)、 上模工作台板(2)、上模压紧油缸(1)、上模轴承座(3)、连接上压紧模定位 模具与上模轴承座的联结体(4)组成的上模运行组件驱动其做上下运动，四根 定位导柱(5)的下端固定在旋压机工作台(13)上，四根定位导柱(5)的上 端由导柱定位板(18)固定，上模工作台板(2)活动的置于四根定位导柱(5) 上并可沿定位导柱(5)作上下移动，上模压紧油缸(1)固定在导柱定位板(18) 上，上模轴承座(3)固定在上模工作台板(2)上，上压紧模定位模具(7)通 过联结体(4)、上模轴承座(3)与上模压紧油缸(1)连接，上压紧模定位模 具(7)在上模压紧油缸(1)的作用下沿着四根定位导柱(5)作上下运动；所 述下压紧模定位模具(16)置于旋压机工作台(13)的中心位置并由电动机(21) 及其传动机构组成的下模运行组件驱动其做旋转运动，下压紧模定位模具(16) 置于传动机构的传动轴上。
6、 根据权利要求5所述的冷旋压皮带轮的旋压机，其特征是所述旋压机工 作台(13)的下部增设一个能360度旋转的卸料旋转气缸(23)，卸料旋转气缸 (23)连接一可上下移动的圆盘(20)，圆盘(20)与在下压紧模定位模具(16) 内安装的四根顶杆(15)连接。
7、 根据权利要求5所述的冷旋压皮带轮的旋压机，其特征是所述旋压轮的形状为带小R角锥台，锥台斜面和旋压机主轴平行，锥台锥度为56。，锥台的 心轴和旋压机主轴成28。。
8、根据权利要求6所述的冷旋压皮带轮的旋压机，其特征是所述旋压轮的 形状为带小R角锥台，锥台斜面和旋压机主轴平行，锥台锥度为56。，锥台的 心轴和旋压机主轴成28° 。
全文摘要
一种冷旋压单级同轴多楔式皮带轮，包括轮缘、轮辐和轮毂，所述轮缘上开有多条多楔式V型槽，每一条V型槽的有效直径中心与轮毂的轴孔中心同心，每条V型槽左右对称，并且其中心线与轮毂中心轴线相垂直，所述的轮缘、轮辐和轮毂三者之间开有环形槽，轮辐上有若干个弧形槽，所述轮缘、轮辐和轮毂由钢板在旋压机上一体冷旋压成型。本冷旋压单级同轴多楔式皮带轮既具有平带轮柔软性好的优点，同时具有V带轮传动功率大的优点，又能吸收冲击及振动，较之链条及齿轮传动运转安静，噪声小。本发明还提供上述的产品的制造方法和制造设备。
文档编号F16H55/40GK101619762SQ20091010173
公开日2010年1月6日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者余秋华, 张祖银, 木寿金, 军 洪, 王显安 申请人:温州市南亚汽车配件有限公司