[发明专利]一种螺旋齿轮齿形的成形模具及其成形方法

说明书

本发明公开了一种螺旋齿轮齿形的成形模具及其成形方法，该模具包括液压机构、上模机构和下模机构，上模机构包括上模座、上模具和压杆机构，上模具的中心设有第一通孔，压杆机构包括压杆和第二动力装置，下模机构包括下模座、下模具和顶杆机构，下模具的中心设有容纳腔，容纳腔用于放置待成型工件，容纳腔的内壁上设有螺旋齿槽，容纳腔的底部中心设有第二通孔，顶杆机构包括顶杆和第三动力装置，顶杆贯穿第二通孔。本发明中采用将螺旋齿槽设在下模具中的方式，使待成型工件在冷压成形过程中形成齿形，且形成齿形中多余的金属料向待成型工件的中部移动，避免了现有技术中将螺旋齿槽设上模具中导致余料向工件一端面聚集的问题，提高了成形效果。

技术领域

本发明涉及冷挤压技术领域，特别是涉及一种螺旋齿轮齿形的成形模具及其成形方法。

背景技术

冷挤压是把金属毛坯放在冷挤压模腔(一般为凹模)中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一，是金属塑性加工中的一种先进工艺方法。螺旋锥齿轮是机械中的重要零件。此类零件形状复杂，一直采用铣削加工方法进行生产，这种传统加工方法工序多，生产效率低，材料损耗大，成本较高，难以满足大批量生产的需要。冷挤压技术具有生产效率高，材料消耗低，产品机械性能高等优点。将其应用于螺旋锥齿轮的生产不仅可以极大地降低生产成本，还能提高零件的机械性能，得到较高尺寸精度和较小表面粗糙度的高品质产品。当螺旋锥齿轮的分锥角大于45°时，冷挤压齿形成形后顶出时只需要将挤压件从下往上顶即可。但当螺旋锥齿轮的分锥角小于45°时，冷挤压齿形成形后从凹模中顶出时必须将挤压件一边从下往上顶一边按齿轮螺旋角转动，才能使挤压件从凹模中完好脱模。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成形效果好、取件方便的螺旋齿轮齿形的成形模具及其成形方法，使得现有技术中存在的工艺复杂、成形效果差以及取件困难的问题得以解决。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种螺旋齿轮齿形的成形模具，包括液压机构、上模机构和下模机构，所述液压机构包括上工作台、下工作台和设置在所述上工作台上方的第一动力装置，所述上模机构包括上模座、上模具和压杆机构，所述上模座与所述上工作台相连接，所述上模具设置在所述上模座内，所述上模具的中心设置有第一通孔，所述压杆机构包括相连接的压杆和第二动力装置，所述压杆贯穿所述第一通孔，所述第二动力装置设置在所述上模座内，所述下模机构包括下模座、下模具和顶杆机构，所述下模座与所述下工作台相连接，所述下模具设置在所述下模座内，所述下模具的中心设置有容纳腔，所述容纳腔用于放置待成型工件，所述容纳腔的内壁上设置有螺旋齿槽，所述容纳腔的底部中心设置有第二通孔，所述顶杆机构包括相连接的顶杆和第三动力装置，所述顶杆贯穿所述第二通孔，所述第三动力装置设置在所述下模座内。

优选的，所述第一动力装置、所述第二动力装置和所述第三动力装置均为液压机构，所述第一动力装置为立式四柱两缸液压机，所述第二动力装置和所述第三动力装置均为单柱液压气缸。

优选的，所述待成型工件上表面和下表面上分别设置有上阶梯孔和下阶梯孔，所述上阶梯孔和所述下阶梯孔之间不连通，所述上阶梯孔的底部阶梯面与所述压杆接触连接，所述下阶梯孔的底部阶梯面与所述顶杆接触连接。

优选的，所述顶杆上设置顶起凸块，所述顶起凸块与所述下阶梯孔的上部阶梯面接触连接，所述压杆上设置增压凸块，所述增压凸块与所述上阶梯孔的上部阶梯面接触连接。

优选的，所述顶起凸块的厚度不小于所述下阶梯孔的上部阶梯面与所述下表面之间的垂直距离，所述增压凸块的厚度不小于所述上阶梯孔的上部阶梯面与所述上表面之间的垂直距离。

优选的，所述第一通孔的直径不大于所述上阶梯孔的上部阶梯面直径，所述第二通孔的直径不大于所述下阶梯孔的上部底面直径，所述第二通孔的所述第一通孔和所述第二通孔的中心轴线重合。

本发明中还提供一种应用上述成形模具的螺旋齿轮齿形的成形方法，包括如下步骤：