齿轮的成型装置及其制造方法制造方法及图纸

一种齿轮的成型装置及其制造方法，该成型装置含一个基座，及数个滚轮。该基座包括一个围绕出一个空间的本体部，及数个等角度相间隔地排列，且设置于该空间内的间隔部，所述间隔部将该空间区分为数个容置槽，及一个连通所述容置槽的贯通槽。所述滚轮分别枢设于该基座的所述容置槽内，并有部分伸置于该贯通槽内，从而界定出一个对应所述齿轮的齿形特征的模孔。将一个棒材通过该模孔后便可在该棒材上加工出齿形特征，并在后处理后制得数个正齿轮。

Gear forming device and its manufacturing method

The invention relates to a gear forming device and a manufacturing method thereof, which comprises a base and several rollers. The base comprises a body around a space, and a number of equal angles arranged in each other, and arranged in the spacer of the space. The spacer divides the space into a number of capacitive grooves and a connecting slot connected to the capacitive tank. The roller is pivot pivot in the arrangement groove of the base and partially is placed in the through groove to define a die hole corresponding to the tooth shape characteristic of the gear. When a bar passes through the die hole, the tooth profile characteristics can be machined on the bar, and several spur gears are manufactured after processing.

【技术实现步骤摘要】
齿轮的成型装置及其制造方法
本专利技术涉及一种齿轮的成型装置及制造方法，特别是指一种正齿轮的净成型的成型装置及制造方法。
技术介绍
正齿轮是齿轮中最为基础的态样，一般作为动力传递、减速及改变转向等用途而被广泛地应用于各种领域中。传统正齿轮的制造方式是通过铣削刀具对材料进行切削加工，使该棒材的外表面被切削出齿形特征。但切削加工是属于减法的加工方式，即一整块的材料在加工过程中会不断的被减去，导致材料的得料率低而造成浪费。此外，每个正齿轮上有着复数的齿，但前述的加工方式必须分别对每个齿进行切削作业，造成生产效率低落。虽然现在也有通过模具以锻造方式直接净成型出正齿轮的方法，但模具的模穴受限于空间及锻造载荷，因此每次仅能锻造出一个正齿轮，虽然提升了材料得料率，但生产速度仍具有改善的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可用于净成型出正齿轮的成型装置。本专利技术齿轮的成型装置，用于将一个棒材加工为数个齿轮，其特征在于：该成型装置包含一个基座，及数个滚轮，该基座包括一个围绕出一个空间的本体部，及数个等角度相间隔地排列，且设置于该空间内的间隔部，所述间隔部将该空间区分为数个彼此等角度相间隔排列的容置槽，及一个连通所述容置槽的贯通槽，所述滚轮分别枢设于该基座的所述容置槽内且部分伸置于该贯通槽内，从而界定出一个对应所述齿轮的齿形特征的模孔。较佳地，前述齿轮的成型装置，其中每一个滚轮包括一个插设于该基座的本体部上的轮轴部、一个枢设于该轮轴部上的轮心部，及两个分别设置于该轮心部相反两侧的特征部。于是，本专利技术的另一个目的在于提供一种可净成型出多个正齿轮的制造方法。本专利技术齿轮的制造方法，与至少一个如请求项1所述的成型装置相配合，其特征在于：该制造方法包含一个特征设计步骤、一个成型步骤，及一个后处理步骤，在该特征设计步骤中，根据欲制得的目标齿轮的齿形设计该至少一个成型装置的所述滚轮的外型及数量，在该成型步骤中，以一个夹具夹制一个棒材的前端，并沿一个第一方向带动该棒材通过该至少一个成型装置的模孔，从而使该棒材成型出对应该目标齿轮的齿形，在该后处理步骤中，将通过该至少一个成型装置后的棒材依所需的规格切出多个齿轮成品。本专利技术的有益的效果在于：该制造方法属于材料可流动的净成型加工，因此不会减去材料而使得材料得率高，且可不受限于模穴空间而一次制得多个正齿轮，有效提升生产速率。此外，在该成型步骤中，所述滚轮与该棒材的表面为滚动接触，加上所述滚轮可转动，因此所述滚轮与该棒材之间的摩擦力较小，使得所述滚轮所承受的应力也较低，且可避免应力集中，从而可减少该至少一个成型装置的损耗。附图说明图1是一个流程图，说明本专利技术齿轮的制造方法的一个实施例；图2是一个正视图，说明本实施例中所配合的一个成型装置；图3是一个侧视图，说明本实施例中的一个滚轮；图4是一个正视图，说明所述滚轮界定出一个模孔；图5是一个立体图，说明本实施例的一个成型步骤；图6是一个不完整的剖视图，进一步说明该成型步骤；图7是一个示意图，说明本实施所制得的多个正齿轮成品；及图8是一个侧视图，说明本实施例配合多个成型装置之态样。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。参阅图1及圖2，本专利技术齿轮的制造方法的一个实施例，包含一个特征设计步骤11、一个成型步骤12，及一个后处理步骤13。该制造方法是与一个成型装置2相配合。参阅图2、图3及图4，该成型装置2包含一个基座3，及数个枢设于该基座3上的滚轮4。该基座3包括一个围绕出一个空间310的本体部31，及数个等角度相间隔地排列，且设置于该空间310内的间隔部32。所述间隔部32将该空间310区分为数个彼此等角度相间隔排列的容置槽33，及一个连通所述容置槽33的贯通槽34。所述滚轮4分别枢设于该基座3的所述容置槽33内，且部分伸置于该贯通槽34内。每一个滚轮4包括一个插设于该基座3的本体部31的轮轴部41、一个枢设于该轮轴部41上的轮心部42，及两个分别设置于该轮心部42相反两侧的特征部43。所述滚轮4伸置于该贯通槽34内的部分界定出一个模孔5。复参阅图1、图2及图4，在该特征设计步骤11中，根据欲制得的目标齿轮的齿形设计出所述滚轮4的轮廓，接着通过有限元素法仿真评估加工过程的塑性成形性，以避免张伸成形时发生材料破裂的情形，最后根据模拟分析结果得出所述滚轮4的截面设计及所需的数量，使得所述滚轮4相配合而界定出的模孔5为正齿轮的形状。需要进一步说明的是，由该目标齿轮的基圆半径B可得出每一个轮心部42至该模孔5中心O的最小距离，而由目标齿轮的齿顶圆半径D可得出每一个特征部43至该模孔5中心O的最大距离，由此加上齿数等参数便可推得所述滚轮4的详细尺寸及数目。参阅图1、图5及图6，在该成型步骤12中，以一个夹具62夹制一个棒材61的前端，并沿一个第一方向A带动该棒材61，使该棒材61通过该成型装置2的模孔5，从而使所述滚轮4与该棒材61进行滚动接触，并如图5所示地于该棒材61的外周面上成形出对应目标齿轮的齿形611。参阅图1、图5及图7，在该后处理步骤13中，将通过了该成型装置2的棒材61依所需规格，沿径向切成多个正齿轮成品7。需要特别说明的是，该夹具62可以是以气压缸等动力组件带动，且该夹具62可设计成能通过该模孔5的尺寸。当该棒材61通过所述滚轮4间时，所述滚轮4可相对于该基座3旋转，使得所述滚轮4与该棒材61滚动接触，从而可减少摩擦力并将加工时的应力分散于所述滚轮4的外环面上，可避免加工时因应力过度集中而损毁，有效提高该成型装置2的寿命。而所述滚轮4在该棒材61的表面以非减法切削的净成型方式成型出具有渐开线的齿形特征，因此可提高材料得料率，且可不受限于模穴空间310而一次制得多个正齿轮成品7，有效提升生产速率。参阅图1、图4及图8，需要特别说明的是，该成型方法也可以是与多个成型装置2相配合。在该特征设计步骤11中，也可以根据欲制得的目标齿轮的齿形设计每一个成型装置2的所述滚轮4。在该成型步骤12中，则是将所述成型装置2沿该第一方向如图8所示地相间隔设置，并以该夹具62拉引该棒材61使其依序通过所述成型装置2的模孔5，从而能以渐进式的方式逐渐成形出齿形611特征，此种制造方式可通过增加道次来缓和加工强度，以对应尺寸较长的棒材61使用，并降低每一个成型装置2所承受的载荷。需要特别说明的是，该夹具62应设计成能通过该模孔5的尺寸。综上所述，通过所述滚轮4可以净成型方式将该棒材61加工为多个正齿轮成品7，提高材料得料率及生产效率，故确实能达成本专利技术的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮的成型装置，用于将一个棒材加工为数个齿轮，其特征在于：该成型装置包含一个基座，及数个滚轮，该基座包括一个围绕出一个空间的本体部，及数个等角度相间隔地排列，且设置于该空间内的间隔部，所述间隔部将该空间区分为数个彼此等角度相间隔排列的容置槽，及一个连通所述容置槽的贯通槽，所述滚轮分别枢设于该基座的所述容置槽内且部分伸置于该贯通槽内，从而界定出一个对应所述齿轮的齿形特征的模孔。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮的成型装置，用于将一个棒材加工为数个齿轮，其特征在于：该成型装置包含一个基座，及数个滚轮，该基座包括一个围绕出一个空间的本体部，及数个等角度相间隔地排列，且设置于该空间内的间隔部，所述间隔部将该空间区分为数个彼此等角度相间隔排列的容置槽，及一个连通所述容置槽的贯通槽，所述滚轮分别枢设于该基座的所述容置槽内且部分伸置于该贯通槽内，从而界定出一个对应所述齿轮的齿形特征的模孔。2.根据权利要求1所述齿轮的成型装置，其特征在于：每一个滚轮包括一个插设于该基座的本体部上的轮轴部、一个枢设于该轮轴部上的轮心部，及两个分别设置于该轮心部相反两侧的特征部。3.一种齿轮的制造方法，与至少一个如请求项1所述的成型装置相配合，其特征在于：该制造方法包含一个特征设计步骤、一个成型步骤，及一个后处理步骤，在该特征设计步骤中，根据欲制得的目标齿轮的齿形设计该至少一个成型装置的所述滚轮的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灿勋，蔡盛祺，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71