一种链轮冲裁成形方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105855354A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610323435.9(22)申请日2016.05.16(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人孔德军刘伟张棱朱首宇吴凯凡志员(51)Int.Cl.B21D28/14(2006.01)B21D43/00(2006.01)B21D37/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种链轮冲裁成形方法和装置(57)摘要本发明涉及链轮制备技术领域，特指一种链轮冲裁成形方法和装置。与挤压成形相比，本发明专利提出了精密冲裁方法，即在冲裁前用压边圈先压住毛坯，防止冲裁过程中内外金属板料窜动，在配合凸凹模间的小间隙(间隙值为0.5mm)以及凹模上表面的锥形突起，形成冲裁局部区域的三向压应力状态，保证冲裁的塑性变形顺利实现。本发明的精冲时间为2-3s，缩短了链轮加工的时间，具有操作简便，废料少，振动低、噪声小等优点，避免了挤压成形所带来的成本上升，以及加工时间长问题。CN105855354ACN105855354A权利要求书1/1页1.一种链轮冲裁成形装置，包括上模部分、下模部分、卸料装置及导向装置；所述上模部分包括上模座、模柄、固定板、凸模和压边圈；所述的下模部分包括下模座、凹模固定板和齿形凹模；所述卸料装置包括顶件器、顶杆、垫板和液压柱塞；所述的导向装置由导柱和导套组成，导柱和导套之间采用间隙配合，导套和上模座之间采用过盈配合，导柱和下模座之间采用过盈配合；模柄由固定板固定在上模座内腔中，模柄下端连接凸模，凸模四周安装有压边圈，压边圈与上模座通过螺纹连接；齿形凹模位于下模座上，齿形凹模四周安装有凹模固定板，凹模固定板同样位于下模座上；下模座底部型腔内设有垫板，垫板下方设有液压柱塞，垫板上方的顶杆穿过下模座与位于齿形凹模内的顶件器连接，其特征在于：凹模与凹模固定板采用过盈配合，过盈量为0-0.2mm，凹模型腔脱膜斜度为4°；所述凹模为圆柱形，凹模内侧表面沿圆周均布有与链轮轮齿形状相同的倒V形齿，凹模上表面沿圆周对称分布锥形突起，突起厚度为1.5mm，锥角为30o；所述凸模为圆柱形，凸模外侧表面沿圆周均布有与链轮轮齿形状相同的V形齿；所述压边圈外径尺寸与凹模相同，内侧表面沿圆周均布有与链轮轮齿形状相同的倒V形齿，压边圈下表面沿圆周对称也分布有锥形突起，尺寸与凹模上表面突起相同且位置对应。2.如权利要求1所述的一种链轮冲裁成形装置，其特征在于：所述凹模固定板左右各一块，分布在凹模两侧，圆弧弧度与毛坯相同，固定在下模座上。3.如权利要求1所述的一种链轮冲裁成形装置，其特征在于：所述凹模厚度比待压毛坯厚度多5mm，凹模外径较链轮最大外径多10mm。4.使用如权利要求1所述装置进行链轮冲裁成形的方法，其特征在于：将矿物油涂覆在凸凹模上，毛坯通过凹模固定板被固定在下模座上，在冲裁前用压边圈先压住毛坯，从而使压边圈锥形突起的侧面产生横向侧压力，防止冲裁过程中材料在剪切区内撕裂和金属的横向流动，在冲裁凸模压入毛坯的同时，顶件器上的反压力将毛坯压紧，并在压紧状态下，进行冲裁；配合凸凹模间的小间隙以及凹模上表面的锥形突起，形成冲裁局部区域的三向压应力状态，保证冲裁的塑性变形顺利实现；在液压柱塞作用下，推动顶件器将冲裁后的链轮轮齿顶出，完成冲裁成形。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：凸凹模刃口间隙为0.5mm。2CN105855354A说明书1/3页一种链轮冲裁成形方法和装置技术领域[0001]本发明涉及链轮制备技术领域，特指一种链轮冲裁成形方法和装置，可以提高链轮成形效率，节省材料成本，改善链轮的力学性能。背景技术[0002]链轮广泛应用于传动系统，其轮齿强度和抗磨损性能显得十分重要，链轮通常通过挤压形成轮齿，然后通过热处理提高硬度，这种制造方法既浪费时间，又增加成本。[0003]与挤压成形相比，本发明专利提出了精密冲裁方法，即在冲裁前用压边圈先压住毛坯，防止冲裁过程中内外金属板料窜动，再配合凸凹模间的小间隙(间隙值为0.5mm)以及凹模上表面的锥形突起，形成冲裁局部区域的三向压应力状态，保证冲裁的塑性变形顺利实现。精密冲裁成型过程中会产生强烈的塑性变形，晶粒被压缩变得细长，其中晶体取向导致了沿着齿形宽度方向上发生明显硬化，链轮的磨损性能得到明显提高。低合金碳钢采用这种方法成形可以达到采用挤压成形的中碳合金钢的力学性能，不仅节约了成本，而且又缩短了生产时间。发明内容[0004]本发明专利针对挤压成形所存在的加工时间长和成本较高的问题，提出了一种采用精冲加工链轮方法。[0005]本发明采用矿物油为润滑剂[0006]本发明专利的工艺流程：下