涨紧皮带轮成型模具的制作方法

本实用新型涉及发动机涨紧系统零部件制造技术领域，具体是涉及一种涨紧皮带轮成型模具。

背景技术：

目前，现有涨紧皮带轮一般采用优质钢材和传统的机械加工方式。存在的不足是：多个减重孔、端面凸台、凸台倒角、台阶中心孔等结构需要很多种设备分别进行粗加工、精加工，首先将钢材粗加工成毛坯，然后利用加工中心或者精密铣床逐个依次加工减重孔，对刀具要求较高，因而加工复杂，工序多，材料浪费严重，生产效率低，生产成本极高，生产人员的劳动强度大，不适于大批量生产，无法大批量保证产品质量、加工精度的稳定性和一致性，且不利于环保生产。

技术实现要素：

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涨紧皮带轮成型模具，其采用粉末冶金工艺，能将粉末冶金材料一次压制成型为涨紧皮带轮毛坯；其大大简化了加工工序，大幅度降低了生产成本，提高了材料利用率和生产效率，大批量生产时能够保证产品加工精度的稳定性和一致性，且利于节能降耗、环保生产。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

涨紧皮带轮成型模具，包括压模、下模冲、压芯、上模冲，其中：

所述下模冲由下模冲Ⅰ、多个下模冲Ⅱ组成；下模冲Ⅰ上设有中心孔，在中心孔外围的下模冲Ⅰ上沿同一圆周均匀分布有多个扁孔；下模冲Ⅰ的上端面为平面；

所述上模冲上设有中心孔；在中心孔外围的上模冲上沿同一圆周均匀分布有多个扁孔；上模冲在中心孔与扁孔之间的下端面上设有呈环形且带有凹台倒角的凹台；

所述上模冲和下模冲Ⅰ分别与压模上的中心孔形成间隙配合；下模冲Ⅰ上设有的扁孔与下模冲Ⅱ形成间隙配合，下模冲Ⅱ的上端与压制成型时下行的上模冲上设有的扁孔形成间隙配合；

所述压芯与下模冲Ⅰ上的中心孔形成间隙配合，压芯的上端与压制成型时下行的上模冲上设有的中心孔形成间隙配合；

压制成型完成后，在压模、下模冲、压芯和上模冲之间形成一个与涨紧皮带轮毛坯外型相近似的内型腔。

所述上模冲上设有的扁孔与中心孔的中心轴线相平行，扁孔的横截面呈圆弧形；上模冲上设有的扁孔数量与下模冲Ⅱ的个数相同，且上模冲上设有的扁孔内型与下模冲Ⅱ的外型相吻合。

所述上模冲的上端外圆设有呈环形的法兰；上模冲上的法兰通过与压盖Ⅰ配合，将上模冲固定在内上冲垫板上。

所述下模冲Ⅰ上设有的扁孔与中心孔的中心轴线相平行，扁孔的横截面呈圆弧形；下模冲Ⅰ上设有的扁孔数量与下模冲Ⅱ的个数相同，且下模冲Ⅰ上设有的扁孔内型与下模冲Ⅱ的外型相吻合。

所述下模冲Ⅰ的下端外圆设有呈环形的法兰；下模冲Ⅰ上的法兰通过与压盖Ⅱ配合，将下模冲Ⅰ紧固在垫板Ⅰ上。

所述下模冲Ⅱ的横截面呈圆弧形，下模冲Ⅱ上设有内圆弧面、外圆弧面以及用于连接内圆弧面、外圆弧面的连接圆弧；下模冲Ⅱ的个数与涨紧皮带轮毛坯上设有的减重孔数量相同，且下模冲Ⅱ的外型与上述减重孔的内型相吻合。

所述下模冲Ⅱ的下端设有法兰；下模冲Ⅱ上的法兰通过与压盖Ⅲ配合，将下模冲Ⅱ紧固在垫板Ⅱ上。

所述压芯呈圆柱体结构，压芯上设有台阶孔以及呈环形的台阶和台阶圆弧。

所述压芯通过安装于台阶孔中的紧固螺钉固定在压芯接杆上，压芯接杆连接在压机设备的中心缸上。

所述压模由模套和模芯组成，该模套与模芯均为圆柱体结构，模芯外圆与模套内孔之间形成过盈配合；在模芯上设有中心孔；在模套靠近其上端的外圆设有呈环形的法兰，该法兰将压模紧固在阴模板上。

本实用新型与已有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型为涨紧皮带轮的专用成型模具。本实用新型采用粉末冶金工艺，能将粉末冶金材料一次压制成型为涨紧皮带轮毛坯，其仅需要简单的车加工便能达到技术精度要求，大大简化了加工工序，大幅度降低了生产成本和劳动强度，提高了材料利用率，生产效率高，适用于大批量生产，能够保证产品质量稳定，加工精度高，一致性好，节能降耗，环保生产。

附图说明

图1为涨紧皮带轮成型模具的成型示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为压模的剖视图；

图4为下模冲Ⅰ的结构图；

图5为图4的B-B剖视图；

图6为下模冲Ⅱ的结构图；

图7为图6的C-C剖视图；

图8为压芯的轴向剖视图；

图9为上模冲的结构图；

图10为图9的D-D剖视图；

图11为涨紧皮带轮毛坯的结构图；

图12为图11的E-E剖视图。

图1-图12中的部件说明：

1、压模；1-1、模套；1-2、模芯；1-3、法兰；1-4、中心孔；

2、下模冲Ⅰ；2-1、法兰；2-2、中心孔；2-3、扁孔；

3、下模冲Ⅱ；3-1、法兰；3-2、外圆弧面；3-3、内圆弧面；3-4、连接圆弧；

4、压芯；4-1、台阶孔；4-2、台阶；4-3、台阶圆弧；

5、上模冲；5-1、法兰；5-2、中心孔；5-3、扁孔；5-4、凹台；5-5、凹台倒角；

6、压盖Ⅰ；7、压盖Ⅱ；8、垫板Ⅰ；9、紧固螺钉；10、压芯接杆；11、压盖Ⅲ；12、垫板Ⅱ；

13、涨紧皮带轮毛坯；13-1、中心孔；13-2、减重孔；13-3、凸台；13-4、凸台倒角。

具体实施方式

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。

如图1-图10所表示的是涨紧皮带轮成型模具，以下简称成型模具。该成型模具采用粉末冶金工艺，能将粉末冶金材料一次压制成型为涨紧皮带轮毛坯，以下简称毛坯。

该成型模具包括压模1、下模冲、上模冲5、压芯4，该下模冲由下模冲Ⅰ2与多个下模冲Ⅱ3组成，其中：

压模1、下模冲Ⅰ2、下模冲Ⅱ3、压芯4相互之间为间隙配合，相互之间可以相对运动。

压模1与下模冲Ⅰ2、上模冲5之间形成间隙配合。压模1通过其上设有的法兰1-3固定在阴模板上。

下模冲Ⅱ3与下模冲Ⅰ2上设有的扁孔2-3之间形成间隙配合。下模冲Ⅱ3的上端与压制成型时下行的上模冲5上设有的扁孔5-3之间形成间隙配合；下模冲Ⅱ3通过压盖Ⅲ11连接在垫板Ⅱ12上，垫板Ⅱ12固定在压机设备的浮动板上。下模冲Ⅰ2通过压盖Ⅱ7连接在垫板Ⅰ8上，垫板Ⅰ8连接在压机设备的固定板上。

压芯4与下模冲Ⅰ2之间形成间隙配合。压芯上端与压制成型时下行的上模冲5上设有的中心孔5-2之间形成间隙配合。压芯4通过紧固螺钉9连接在压芯接杆10上，压芯接杆10连接在压机设备的中心缸上。

压制成型完成后，在压模1、上模冲5、压芯4、下模冲Ⅰ2和下模冲Ⅱ3之间形成一个与涨紧皮带轮毛坯外型相近似的内型腔。

（一）压模：参照图3。

如图3所示，压模1由模套1-1和模芯1-2组成，该模套与模芯均为圆柱体结构，模芯外圆与模套内孔之间形成过盈配合。在模芯上设有中心孔1-4，该模芯 1-2 是由高强度高耐磨材料制成的。

在模套靠近其上端的外圆设有呈环形的法兰1-3，该法兰1-3将压模1紧固在阴模板上。

（二）下模冲：参照图4-图7。

下模冲由下模冲Ⅰ2、多个下模冲Ⅱ3组成；其中：

如图4、图5所示，下模冲Ⅰ2上设有中心孔2-2，在中心孔2-2外围的下模冲Ⅰ2上，沿同一圆周均匀分布有多个扁孔2-3；该扁孔的横截面呈圆弧形，扁孔2-3与中心孔2-2的中心轴线相平行。下模冲Ⅰ2的上端面为平面。

在下模冲Ⅰ2的下端外圆设有呈环形的法兰2-1。下模冲Ⅰ2上的法兰2-1通过与压盖Ⅱ7配合，由紧固螺钉将下模冲Ⅰ2紧固在垫板Ⅰ8上。

如图6、图7所示，下模冲Ⅱ3的横截面呈圆弧形，其上设有内圆弧面3-3、外圆弧面3-2、连接圆弧3-4，该连接圆弧3-4用于连接内圆弧面3-3、外圆弧面3-2。下模冲Ⅱ的个数与下模冲Ⅰ上设有的扁孔数量相同，且下模冲Ⅱ的外型与下模冲Ⅰ上设有的扁孔内型相吻合。

在下模冲Ⅱ3的下端设有法兰3-1。装配时，下模冲Ⅱ3上的法兰3-1通过与压盖Ⅲ11配合，从而将下模冲Ⅱ3紧固在垫板Ⅱ12上。

（三）压芯：参照图8。

如图8所示，压芯4呈圆柱体结构，其上设有台阶孔4-1；在压芯上端设有呈环形的台阶4-2和台阶圆弧4-3。台阶孔4-1用于安装紧固螺钉9。

装配时，压芯4通过安装于台阶孔4-1中的紧固螺钉9固定在压芯接杆10上，压芯接杆10连接在压机设备的中心缸上。

（四）上模冲：参照图9、图10。

如图9、图10所示，上模冲5呈圆柱体结构，其上设有中心孔5-2。在中心孔5-2外围的上模冲5上沿同一圆周均匀分布有多个扁孔5-3；该扁孔5-3的横截面呈圆弧形，扁孔5-3与中心孔5-2的中心轴线相平行。该扁孔5-3的数量与下模冲Ⅱ3的个数相同，且扁孔内型与下模冲Ⅱ3的外型相吻合。

上模冲5在中心孔5-2与扁孔5-3之间的下端面上设置有凹台5-4，该凹台5-4呈环形且带有凹台倒角5-5。

上模冲5的上端外圆设有呈环形的法兰5-1。装配时，上模冲5通过与法兰5-1相配合的压盖Ⅰ6，固定在压机设备的内上冲垫板上。

（五）毛坯：参照图11、图12。

如图11、图12所示，在毛坯13上设有中心孔13-1，上述中心孔13-1为台阶孔。在中心孔13-1外围的毛坯13上，沿同一圆周均匀分布有多个减重孔13-2；该减重孔13-2为横截面呈圆弧形的扁孔。该扁孔的径向宽度要小于椭圆孔的径向宽度，但扁孔的圆弧长度则大于椭圆孔的圆弧长度。上述减重孔13-2与中心孔13-1的中心轴线相平行。

减重孔13-2的数量与下模冲Ⅱ3的个数相同，也与上模冲5、下模冲Ⅰ2上设有的扁孔数量相同。

毛坯13在中心孔13-1与减重孔13-2之间的上端面上设置有凸台13-3；该凸台13-3呈环形且带有凸台倒角13-4。该毛坯13的下端面为平面。

（六）本实用新型涨紧皮带轮成型模具的工作过程如下：参照图1、图2。

压模、下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ和压芯之间形成间隙配合，下模冲Ⅰ固定不动，压模、下模冲Ⅱ和压芯各自到达初始位置，并形成一个用于填充合金粉末的内型腔；在上述内型腔中装满合金粉末材料。

压制成型时，上模冲向下运动，进入压模中，压缩合金粉末材料。

压制成型完成后，在压模、压芯、上模冲、下模冲Ⅰ和下模冲Ⅱ之间形成一个其内型与涨紧皮带轮毛坯外型相近似的内型腔。

脱模时，首先压模下行，上模冲稳压不动，然后下模冲Ⅱ下行，压芯下行，上模冲上行至终点位置，最终涨紧皮带轮毛坯脱模，完成一个生产过程。依次循环往复。