[发明专利]离合器毂体渐进式拉挤成形装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种汽车制造领域的技术，具体是一种通过渐进式拉挤成形方式提高离合器毂体齿形填充性的离合器毂体渐进式拉挤成形装置及方法。

背景技术

离合器毂体是轿车传动系统，尤其是双离合器变速器或自动变速器变速箱的关键零件之一。作为离合器摩擦片和钢片的支撑结构，其精度和强度的高低直接影响汽车离合器的使用性能与寿命。离合器毂体为表面积较大的深筒件，其典型特点为周向均布的齿槽和局部的壁厚变化。该类板壳结构的零部件，外形比较复杂，整体质量要求较高，因而冲压成形难度较大。

离合器毂体零件最主要的功能区为周向齿形(尺寸参数见图1)。除了齿数、齿宽和齿高等基本元素外，齿形内外圆角的大小，即齿形在加工制造过程中的填充性，直接影响毂体与摩擦片及钢片的装配精度，进而影响整个离合器的磨损与寿命。目前，离合器毂体的加工方式有旋压工艺和冲压工艺。旋压工艺的成形效率较低，设备昂贵，且零件表面存在较为明显的滚痕；常规冲压工艺可以提高效率，但易产生齿形填充不满等缺陷，难以满足质量要求。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN202097292U公开了一种用于离合器毂类零件加工模具，采用冲压加工方式，其凹模具有内花键型腔，可实现了一次成形，提高了效率，但对于齿形精度及填充性未作考虑。中国专利文献号CN104588552A，公开了一种花键毂齿形成型装置及成型工艺，该方法应用了多套模具，可提高成形精度，但每套模具相对复杂，成本较高。

发明内容

本发明针对现有离合器毂体成形设备复杂、齿形填充不满和成形效率低等技术问题，提出一种离合器毂体渐进式拉挤成形装置及方法，采用变截面凹模渐进式拉深挤齿，在成形齿形的同时保证齿形填充性，实现成形质量与效率的双重提升。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种离合器毂体渐进式拉挤成形装置，包括：位于底部的凸模部分和对应位于顶部并与压力机相连的凹模部分，其中：凹模部分包括具有变截面内腔的凹模，通过将拉深后的筒形件置于凸模部分，并由压力机驱动凹模部分下行，以一次动作实现齿形成形。

所述的变截面内腔包括：上、中、下三个部分，其中：下部为用于坯料定位及整形的定位整形区，呈圆柱形，其直径与坯料外径相等；上部为用于齿面整形，提高表面质量和尺寸精度的齿形精整区，其轮廓与离合器毂体外齿形面完全相同；中部为用于圆柱形定位整形区与齿形精整区的过渡连接的成形过渡区，不同的过渡方式，即对应不同的齿形成形方式。

所述的成形过渡区采用以下任意一种结构：

a.等比例过渡结构，即齿形形状保持不变且尺寸按比例增大。

b.高度优先过渡结构，在保证凹模齿形强度的情况下，齿形的高度优先达到精整区齿形高度，齿宽大小再达到精整区齿宽大小。

所述的凸模部分包括下部为圆柱形基体的凸模，该凸模的上部工作区域与目标零件离合器毂体的内齿面完全相同，侧壁工作区域的高度不小于离合器毂体侧壁高度的两倍。

所述的上模部分和下模部分通过导柱导套实现滑动配合连接。

本发明涉及上述装置的渐进式拉挤成形方法，在初始化阶段上模部分随压力机运行至上限位置且凸、凹模处于分离状态，然后将拉深后的筒形件置于凸模上并启动压力机下行，当同时带动凹模下行时通过一次成形的方式完成离合器毂体的渐进式拉挤成形。

所述的一次成形，根据不同结构的成形过渡区，其对应的应变速率应控制在10-⁴～10-³，所需要的成形力由零件尺寸和材料的力学性能所决定。

对于等比例过渡成形方式，由于凹模齿形变化幅度较小，在凹模下行过程中，坯料侧壁外表面始终贴合凹模内腔。随着凹模逐渐下行，通过弯曲和挤压坯料侧壁材料，侧壁内表面逐渐与凸模贴合，实现齿形成形。在整个成形过程中，坯料侧壁外表面与凹模内壁未曾分离，从而实现齿形填充性的改善。

对于高度优先过渡成形方式，由于在凹模下行过程中，凹模齿形的齿高先达到整形区齿形高度，即先通过弯曲将侧壁材料压入齿形变形区；再通过齿宽尺寸的不断增大，挤压齿形侧面和齿形底面，使材料从圆角两侧流向圆角处，从而实现齿形填充性的改善。

本发明涉及一种通过上述方法制备得到的离合器毂体，为具有侧壁齿形的圆筒形结构，其中：毂体的侧壁厚度大于侧壁齿形的厚度。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用变截面凹模渐进式拉挤，通过凹模一次进给，实现离合器毂体的成形。不仅有效提高了成形效率，同时提高了齿形的填充性，改善了产品成形质量。

附图说明