一种薄壁齿毂滚压成型模具的制作方法

1.本实用新型涉及一种薄壁齿毂成型模具，更具体地说，涉及一种薄壁齿毂滚压成型模具。


背景技术：

2.薄壁钢板内外梯形花键零件常用于汽车变速箱重要部件，随着汽车行业发展，变速箱重要部件齿毂的需求也越来越大。目前国内对于齿毂的内外齿薄壁件内外花键产品成型方式主要采用冷冲模具拉伸成型和grob辊压成型，其优点在于对模具和设备的制造成本低。


技术实现要素：

3.1.实用新型要解决的技术问题
4.本实用新型的目的在于提供一种薄壁齿毂滚压成型模具，采用本实用新型的技术方案，结构简单，设计巧妙，整个模具组装快捷，采用滚轮式环模和花键式冲模相配合的方式加工齿毂的花键式轴向侧壁，加工质量好。
5.2.技术方案
6.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
7.本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，包括花键式冲模，所述的花键式冲模通过模块连接块与上模固定座相连，该上模固定座由第一驱动器控制上下运动；所述的上模固定座的下方设置有固定不动的下模固定座，所述的下模固定座的下模安装凹槽内固设有配套花键式冲模上花键槽使用用以成型齿毂的花键式轴向侧壁的滚轮式环模；所述的滚轮式环模内下部设置有凹模套，所述的凹模套的下端被固定滚轮式环模与下模安装凹槽的槽底之间，凹模套的上端设置有一圈用以与花键式冲模上花键槽下端相配合的凸齿；所述的凹模套套设在用以快速定位待加工工件的工件定位模芯外，该工件定位模芯由第三驱动器驱动可上下运动地穿设在滚轮式环模内，该工件定位模芯具有用以配套花键式冲模上内凹底面使用用以定位齿毂的内凹底壁的凸起和用以与内凹底壁上两个孔洞插接配合的定位柱。
8.更进一步地，所述的工件定位模芯包括活动板和设于下模固定座下表面上的活动凹槽，所述的活动凹槽与下模安装凹槽之间通过固定套连通，上述凹模套的下端被限位在固定套与滚轮式环模之间；所述的活动板可上下运动地设置在活动凹槽内，且活动板支撑在固设于底板上的支柱上；所述的底板固定在下模固定座的下表面上，第三驱动器的驱动端穿过底板后作用在活动板的下表面上；所述的活动板的上表面与推料轴的下端固连，推料轴的上端穿过固定套与凹模套滑动配合；所述的推料轴的上表面设置有同轴设置的模芯安装凹槽和凸起；所述的模芯安装凹槽内设有定位组件，该定位组件与模芯安装凹槽的槽底之间设置有氮气弹簧；所述的定位组件包括支撑轴，所述的支撑轴的下表面设置有氮气弹簧安装槽，上述氮气弹簧设于氮气弹簧安装槽后，氮气弹簧的活塞杆自固设在支撑轴下
表面上的法兰盘穿出后抵在模芯安装凹槽的槽底；所述的支撑轴的上端套设有定位柱限位套，上述定位柱的下端被限位在定位柱限位套与模芯安装凹槽内的台阶面之间后，定位柱限位套与模芯安装凹槽内的台阶面固连；所述的定位柱的上端自固设在支撑轴上表面上的支撑板穿出后可伸入花键式冲模下表面上的柱孔内。
9.更进一步地，所述的滚轮式环模与下模安装凹槽的槽底之间固设有第一径向滑块，该第一径向滑块的自由端穿过固定套后与设于推料轴圆周面上的第一轴向滑槽滑动配合。
10.更进一步地，所述的推料轴圆周面上且位于第一轴向滑槽顶部固设有第二径向滑块，该第二径向滑块的自由端与设于支撑轴圆周面上的第二轴向滑槽滑动配合。
11.更进一步地，所述的滚轮式环模包括上夹板、箍套和下夹板，所述的上夹板上开设有以便待加工工件通过的穿孔，该上夹板的下表面上且沿着穿孔边缘周向均布有径向设置的多个上径向凹槽；所述的下夹板上开设有以便凹模套安装的安装孔，该下夹板的上表面上且沿着安装孔边缘周向均布有径向设置的多个下径向凹槽；所述的箍套内设置有沿周向均布且径向设置的多个滚轮组件，滚轮组件、上径向凹槽以及下径向凹槽呈一一对应设置；所述的多个滚轮组件和箍套被夹在上夹板与下夹板之间后，下夹板与箍套的下端固连，上夹板与下模固定座固连；所述的滚轮组件包括滚轮、调节板、连接板和分别位于滚轮两侧的两块滚轮安装板，所述的滚轮可转动地设置在两块滚轮安装板之间形成的滚轮安装腔内后，两块滚轮安装板固连在一起，其中滚轮的边缘自滚轮安装腔穿出用以与花键式冲模配合成型齿毂的花键式轴向侧壁；所述的两块滚轮安装板的上定位凸板可沿径向调节地被夹在上径向凹槽内，两块滚轮安装板的下定位凸板可沿径向调节地被夹在下径向凹槽内，所述的连接板、调节板以及两块滚轮安装板连接在一起，其中连接板被限位在箍套的内圆周面与下夹板上位于两个下径向凹槽之间的径向凸起之间，调节板被限位在连接板与滚轮安装板之间。
12.更进一步地，所述的安装孔的内圆面上设置有用以与凹模套上凹台阶相配合的凸台阶。
13.更进一步地，所述的箍套的上端与上夹板之间以及箍套的下端与下夹板之间凹凸配合。
14.更进一步地，还包括用以推动成品自花键式冲模上脱离的脱料机构，所述的脱料机构包括三叉型板，所述的三叉型板可上下运动地设置在上模固定座上表面上的三叉型凹槽内；所述的三叉型板的上表面与连接杆的下端固连，连接杆的上端可上下运动地穿过固设在上模固定座上表面上的顶板后与第二驱动器相连；所述的三叉型板上沿着周向均匀固设有三根上推杆，每根上推杆的下端均自三叉型凹槽的槽底以及模块连接块的法兰部穿出后抵在上推料板上，其中模块连接块上端的法兰部固定在上模固定座下表面上；所述的模块连接块下端的轴部穿过上推料板后与花键式冲模固连，所述的花键式冲模外套设有用以推动成品自花键式冲模上脱离的推料套；所述的推料套上端的法兰部与上推料板固连，推料套下端的花键与花键式冲模上的花键槽滑动配合。
15.更进一步地，所述的花键式冲模上表面上的十字形凸起与模块连接块下表面上的十字形凹槽相卡配合。
16.3.有益效果
17.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
18.(1)本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，其结构简单，设计巧妙，整个模具组装快捷，采用滚轮式环模和花键式冲模相配合的方式加工齿毂的花键式轴向侧壁，加工质量好；
19.(2)本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，其先利用定位柱完成工件的装夹，以便花键式冲模插入工件内，再利用凸起与花键式冲模上内凹底面相配合对工件进行定位，以便花键式冲模和滚轮式环模相配合进行花键式轴向侧壁的加工，最后利用凹模套上的凸齿与花键式冲模上花键槽相配合对工件运行最下方进行限位，以便工件不能被继续下压；
20.(3)本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，其工件定位模芯结构简单，连接方便，能够完成两级升降，第一级由第三驱动器控制，使得推料轴的上端自滚轮式环模内下部运动至上部，第二级由氮气弹簧控制，使得定位组件插入穿孔内以待工件装夹；
21.(4)本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，其滚轮式环模结构简单，组装快捷，且能够根据需要调整滚轮径向位置，使用更为灵活。
附图说明
22.图1为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具的剖视图；
23.图2为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中下模固定座处的剖视图；
24.图3为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中滚轮式环模的剖视图；
25.图4为现有齿毂的三维视图；
26.图5为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中花键式冲模的三维视图；
27.图6为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中推料轴的三维视图；
28.图7为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中凹模套的三维视图；
29.图8为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中滚轮式环模视角一的爆炸图；
30.图9为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中滚轮式环模视角二的爆炸图；
31.图10为本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具中滚轮组件的爆炸图。
32.示意图中的标号说明：1、花键式冲模；1-1、柱孔；1-2、花键槽；1-3、内凹底面；2、凹模套；2-1、凸齿；3、模块连接块；4、上模固定座；4-1、三叉型凹槽；5、下模固定座；5-1、活动凹槽；6、三叉型板；7、连接杆；8、顶板；9、上推杆；10、上推料板；11、推料套；12、活动板；13、固定套；14、底板；15、推料轴；15-1、第一轴向滑槽；15-2、凸起；15-3、模芯安装凹槽；16、氮气弹簧；17、第一径向滑块；18、支撑轴；18-1、第二轴向滑槽；19、法兰盘；20、定位柱限位套；21、定位柱；22、支撑板；23、第二径向滑块；24、上夹板；24-1、穿孔；24-2、上径向凹槽；25、箍套；26、下夹板；26-1、安装孔；26-2、下径向凹槽；26-3、径向凸起；26-4、凸台阶；27、滚轮；28、调节板；29、连接板；30、滚轮安装板；30-1、上定位凸板；30-2、下定位凸板；31、支柱；a、齿毂；a-1、花键式轴向侧壁；a-2、内凹底壁；a-3、孔洞。
具体实施方式
33.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
34.实施例
35.结合图1、图5和图4，本实施例的一种薄壁齿毂滚压成型模具，包括花键式冲模1和用以推动成品自花键式冲模上脱离的脱料机构，花键式冲模1具有沿着周向均布的多个花键槽1-2和内凹底面1-3；花键式冲模1通过模块连接块3与上模固定座4相连，其中花键式冲模1上表面上的十字形凸起与模块连接块3下表面上的十字形凹槽相卡配合，模块连接块3的法兰部与上模固定座4的下表面凹凸配合连接，使得花键式冲模1与模块连接块3以及模块连接块3与上模固定座4快速定位组装；该上模固定座4由第一驱动器控制上下运动；
36.接续图1，脱料机构包括三叉型板6，三叉型板6可上下运动地设置在上模固定座4上表面上的三叉型凹槽4-1内；三叉型板6的上表面与连接杆7的下端固连，连接杆7的上端可上下运动地穿过固设在上模固定座4上表面上的顶板8后与第二驱动器相连；三叉型板6上沿着周向均匀固设有三根上推杆9，每根上推杆9的下端均自三叉型凹槽4-1的槽底以及模块连接块3的法兰部穿出后抵在上推料板10上，其中模块连接块3上端的法兰部固定在上模固定座4下表面上；模块连接块3下端的轴部穿过上推料板10后与花键式冲模1固连，花键式冲模1外套设有用以推动成品自花键式冲模上脱离的推料套11；推料套11上端的法兰部与上推料板10固连，推料套11下端的花键与花键式冲模1上的花键槽1-2滑动配合；
37.接续并结合图2、图6和图7，上模固定座4的下方设置有固定不动的下模固定座5，该上模固定座4与上模固定座4之间通过导柱导套组件连接；下模固定座5的下模安装凹槽内固设有配套花键式冲模1上花键槽1-2使用用以成型齿毂a的花键式轴向侧壁a-1的滚轮式环模；滚轮式环模内下部设置有凹模套2，凹模套2的下端被固定滚轮式环模与下模安装凹槽的槽底之间，凹模套2的上端设置有一圈用以与花键式冲模1上花键槽下端相配合的凸齿2-1，位于相邻两个花键槽之间的花键齿与位于相邻两个凸齿2-1之间的齿槽相卡配合；凹模套2套设在用以快速定位待加工工件的工件定位模芯外，该工件定位模芯由第三驱动器驱动可上下运动地穿设在滚轮式环模内，该工件定位模芯具有用以配套花键式冲模1上内凹底面使用用以定位齿毂a的内凹底壁a-2的凸起15-2和用以与内凹底壁a-2上两个孔洞a-3插接配合的定位柱21；
38.接续，工件定位模芯包括活动板12和设于下模固定座5下表面上的活动凹槽5-1，活动凹槽5-1与下模安装凹槽之间通过固定套13连通，上述凹模套2的下端被限位在固定套13与滚轮式环模之间；活动板12可上下运动地设置在活动凹槽5-1内，且活动板12支撑在固设于底板14上的支柱31上；底板14固定在下模固定座5的下表面上，第三驱动器的驱动端穿过底板14后作用在活动板12的下表面上；活动板12的上表面与推料轴15的下端固连，推料轴15的上端穿过固定套13与凹模套2滑动配合，其中滚轮式环模与下模安装凹槽的槽底之间固设有第一径向滑块17，该第一径向滑块17的自由端穿过固定套13后与设于推料轴15圆周面上的第一轴向滑槽15-1滑动配合，使得推料轴15上下滑动更为稳妥；推料轴15的上表面设置有同轴设置的模芯安装凹槽15-3和凸起15-2；模芯安装凹槽内设有定位组件，该定位组件与模芯安装凹槽的槽底之间设置有氮气弹簧16；定位组件包括支撑轴18，支撑轴18的下表面设置有氮气弹簧安装槽，上述氮气弹簧16设于氮气弹簧安装槽后，氮气弹簧16的活塞杆自固设在支撑轴18下表面上的法兰盘19穿出后抵在模芯安装凹槽的槽底，其中推料轴15圆周面上且位于第一轴向滑槽15-1顶部固设有第二径向滑块23，该第二径向滑块23的自由端与设于支撑轴18圆周面上的第二轴向滑槽18-1滑动配合，使得支撑轴18上下滑动更为稳妥；支撑轴18的上端套设有定位柱限位套20，上述定位柱21的下端被限位在定位柱限
位套20与模芯安装凹槽内的台阶面之间后，定位柱限位套20与模芯安装凹槽内的台阶面固连；定位柱21的上端自固设在支撑轴18上表面上的支撑板22穿出后可伸入花键式冲模1下表面上的柱孔1-1内；工件定位模芯结构简单，连接方便，能够完成两级升降，第一级由第三驱动器控制，使得推料轴的上端自滚轮式环模内下部运动至上部，第二级由氮气弹簧控制，使得定位组件插入穿孔内以待工件装夹；
39.接续并结合图3、图8、图9和图10，滚轮式环模包括上夹板24、箍套25和下夹板26，上夹板24上开设有以便待加工工件通过的穿孔24-1，该上夹板24的下表面上且沿着穿孔24-1边缘周向均布有径向设置的多个上径向凹槽24-2；下夹板26上开设有以便凹模套安装的安装孔26-1，该下夹板26的上表面上且沿着安装孔26-1边缘周向均布有径向设置的多个下径向凹槽26-2，其中安装孔26-1的内圆面上设置有用以与凹模套2上凹台阶相配合的凸台阶26-4；箍套25内设置有沿周向均布且径向设置的多个滚轮组件，滚轮组件、上径向凹槽24-2以及下径向凹槽26-2呈一一对应设置；多个滚轮组件和箍套25被夹在上夹板24与下夹板26之间后，下夹板26与箍套25的下端固连，上夹板24与下模固定座5固连，其中箍套25的上端与上夹板24之间以及箍套25的下端与下夹板26之间凹凸配合，使得箍套、上夹板、下夹板三者组装快捷；滚轮组件包括滚轮27、调节板28、连接板29和分别位于滚轮27两侧的两块滚轮安装板30，滚轮27可转动地设置在两块滚轮安装板30之间形成的滚轮安装腔内后，两块滚轮安装板30固连在一起，其中滚轮27的边缘自滚轮安装腔穿出用以与花键式冲模1配合成型齿毂的花键式轴向侧壁；两块滚轮安装板30的上定位凸板30-1可沿径向调节地被夹在上径向凹槽24-2内，两块滚轮安装板30的下定位凸板30-2可沿径向调节地被夹在下径向凹槽26-2内，连接板29、调节板28以及两块滚轮安装板30连接在一起，其中连接板29被限位在箍套25的内圆周面与下夹板26上位于两个下径向凹槽26-2之间的径向凸起26-3之间，调节板28被限位在连接板29与滚轮安装板30之间；滚轮式环模结构简单，组装快捷，且能够根据需要调整滚轮径向位置，使用更为灵活；由于调节板28的设置使得滚轮组件能够沿着径向凹槽滑动进行位置调节，需要调节时先去掉调节板28，然后沿着径向凹槽移动滚轮组件，最后使得连接板29以及两块滚轮安装板30连接在一起即可。
40.滚压成型模具工作过程：
41.1)处于开模状态，第三驱动器工作向上推动活动板12，活动板12带动推料轴15以及定位组件一起向上运动，当推料轴15上升到一定位置后活动板12不再向上运动，此时氮气弹簧工作带动定位组件向上运动直至定位组件中支撑板22与下模固定座5上表面齐平为止，此时待加工工件置于支撑板22上并通过定位柱21与内凹底壁a-2上孔洞插接配合的方式快速定位固定待加工工件，完成待加工工件的装夹，利用定位柱完成工件的装夹，以便花键式冲模插入工件内；另外控制第二驱动器工作使得三叉型板6运动至最上方即带动上推杆9运动至最上方；
42.2)开始合模，第一驱动器工作带动上模固定座4向下运动，使得推料套11被待加工工件向上推起，花键式冲模1插入待加工工件内，继续控制第一驱动器工作直至齿毂a的内凹底壁a-2被夹在花键式冲模1的内凹底面与支撑板22之间为止；
43.3)继续合模，继续控制第一驱动器工作并且控制氮气弹簧工作，花键式冲模1推动待加工工件向下运动，继续控制第一驱动器工作并且控制氮气弹簧工作直至支撑板22与定位柱限位套20相抵为止，此时内凹底壁a-2被夹在花键式冲模1的内凹底面与推料轴15上的
凸起之间，利用凸起与花键式冲模上内凹底面相配合对工件进行定位，以便花键式冲模和滚轮式环模相配合进行花键式轴向侧壁的加工，氮气弹簧停止工作，继续控制第一驱动器和第三驱动器工作，花键式冲模1上的花键槽与滚轮式环模上的滚轮相配合开始花键式轴向侧壁a-1的加工；
44.4)继续合模至结束，继续控制第一驱动器和第三驱动器工作直至花键式轴向侧壁a-1下端被夹在凹模套2上的凸齿2-1与花键式冲模1上花键槽之间为止，利用凹模套上的凸齿与花键式冲模上花键槽相配合对工件运行最下方进行限位，以便工件不能被继续下压，此时完成花键式轴向侧壁a-1的加工，另外推料套11的法兰部抵靠在下模固定座5上；
45.5)控制第二驱动器工作带动三叉型板6向下运动，三叉型板6带动上推杆9向下运动，使得上推杆9抵在上推料板10上，保证在花键式冲模1向上运动时推料套11不断；
46.6)开始开模，控制第一驱动器工作带动上模固定座4向上运动，上模固定座4向上运动带动花键式冲模1向上运动，由于推料套11下端的花键与花键式冲模1上的花键槽滑动配合，且推料套11被上推料板10抵住，因此推料套11下端面会抵在成品上，继续控制第一驱动器工作直至推料套11推动成品自花键式冲模上脱离为止；
47.7)继续开模直至结束，继续控制第一驱动器直至推料套11完全脱离下模固定座5为止；
48.8)控制第三驱动器工作使得活动板12向上运动，活动板12带动推料轴15向上运动，推料轴15将成品顶出滚轮式环模，继续控制第三驱动器工作直至推料轴15不能向上运动为止，然后控制氮气弹簧16工作使得支撑板22将成品顶起，继续控制氮气弹簧16工作直至支撑板22运动至与下模固定座5上表面齐平为止，此时完成成品的推出。
49.本实用新型的一种薄壁齿毂滚压成型模具，结构简单，设计巧妙，整个模具组装快捷，采用滚轮式环模和花键式冲模相配合的方式加工齿毂的花键式轴向侧壁，加工质量好。
50.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。