一种双向梯度冲孔装置及齿轮坯料加工工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种双向梯度冲孔装置及齿轮坯料加工工艺，其装置通过将凹模与凸模对调，将冲孔的冲头所在的凸模改为静止，而将凹模设计为相对凸模进行移动挤压，配合阶梯冲头组件的均匀冲压，使齿轮坯料完成减重孔冲压后，齿轮坯料仍套设在冲头上，通过顶出机构将齿轮坯料从冲头上顶出，解决冲头在冲孔过程中卡料的技术问题，且实现齿轮坯料减重孔的均匀冲压，避免了齿轮坯料受力不均变形，其工艺通过将传统的减重孔的冲压步骤分批次进行，利用不同批次之间的冲头的均匀分布以及对冲头数量的控制，避免齿轮坯料受力不均和冲压过程中应力集中的问题出现，解决齿轮坯料通过冲压模具冲压易发生形变的技术问题。

A bidirectional gradient punching device and gear blank processing technology

The invention provides a bidirectional gradient punching device and a gear blank processing technology. By aligning the die with the punch, the punch where the punch is located is changed into a static one, and the die is designed for moving extrusion relative to the punch, matching with the uniform stamping of the step punch assembly, the gear blank is still set on the punch after the punching of the weight reduction hole is completed. The ejection mechanism ejects the gear blank from the punch, solves the technical problem of punch jamming in the punching process, and realizes the uniform punching of the gear blank weight-reducing hole, avoids the uneven deformation of the gear blank under the force. The process is avoided by batching the traditional punching steps of the weight-reducing hole, making use of the uniform distribution of punches between different batches and the control of the number of punches. The problem of uneven force on gear blank and stress concentration in stamping process appears, which solves the technical problem that gear blank is prone to deformation through stamping die.

【技术实现步骤摘要】
一种双向梯度冲孔装置及齿轮坯料加工工艺
本专利技术涉及齿轮坯料自动加工
，具体为一种双向梯度冲孔装置及齿轮坯料加工工艺。
技术介绍
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛，为了减轻齿轮的重量，在使用过程中方便拿取和使用齿轮，在加工齿轮时通常会在齿轮上打多个减重孔，为了使齿轮在工作时能正常运转而不发生偏移，加工出的减重孔需要均匀分布在齿轮的端面上，即减重孔需要与齿轮具有相同的同轴度，目前，齿轮减重孔加工一般采用钻床钻削的方式，加工时，钻床主轴上固定安装有钻头，电机主轴通过皮带轮带动钻头高速转动，从而在齿轮上钻上减重孔，采用此方法加工齿轮减重孔，钻头高速旋转进行钻孔时，齿轮容易发生偏移，使得加工出来的减重孔精度不准确、分布不均匀，分布在齿轮上的减重孔与齿轮不同轴。现有，也有通过冲孔模具对齿轮进行减重孔的加工，同时加工多个减重孔保证同轴度，但是同时加工多个减重孔就需要多个冲头，而现在的冲孔模具就会因多个冲头导致齿轮冲孔后出现卡料、齿轮坯料冲孔过程中受力不均变形等诸多问题。在专利号为CN201410547698.9的中国专利中公开一种长矩台液压冲孔机，包括机架、油缸、滑板、滑板支撑板、一排上模模托、下模、下模模托和工作台，在每个上模模托下方对应可拆卸安装有一根冲针，在一排冲针下方设置有压料板，压料板下方设置有下模，一排所述冲针分为多组，每组4-6根冲针，并且每组冲针均呈梯度状从高到低依次排列，相邻两根冲针的长度差为6-10cm。本专利技术的长矩台液压冲孔机，设置一排冲针并将冲针分为几组，每组冲针均呈梯度状从高到低依次排列，这样就在油缸一次下压的过程中将一排孔依次分为几次冲压，这样就能减少油缸的压力，避免料件弯曲变形，同时又能一次冲压所有的孔，不需要重新固定冲压，提高了精度和效率。但是，上述专利仍存在以下问题：1、上述专利加工的对象是长条形工件，并不适用于齿轮减重孔的加工，且其存在上模复位的过程中，冲针会随上模复位，会出现冲针通过摩擦力带着齿轮坯料复位，齿轮坯料套在冲针上无法脱落，即卡料的问题；2、上述专利在运用于齿轮减重孔加工时会出现受力不均导致齿轮坯料变形的问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种双向梯度冲孔装置，其通过将凹模与凸模对调，将冲孔的冲头所在的凸模改为静止，而将凹模设计为相对凸模进行移动挤压，配合梯度冲头组件的均匀冲压，使齿轮坯料完成减重孔冲压后，齿轮坯料仍套设在冲头上，通过顶出机构将齿轮坯料从冲头上顶出，解决冲头在冲孔过程中卡料的技术问题，且实现齿轮坯料减重孔的均匀冲压，避免了齿轮坯料受力不均变形。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种双向梯度冲孔装置，包括：正对设置的反冲凹模机构与反冲凸模机构，所述反冲凹模机构与所述反冲凸模机构同轴设置，所述反冲凹模机构包括凹模外套组件与反冲模头组件，所述凹模外套组件安装于外设的驱动装置上，所述反冲模头组件安装于所述凹模外套组件上，其正对所述反冲凸模机构设置，所述凹模外套组件受驱动装置带动带动反冲模头组件向反冲凸模机构挤压；所述反冲凸模机构包括凸模外套组件与冲头组件，所述凸模外套组件与所述凹模外套组件同轴设置，其与所述反冲凹模机构的之间放置有齿轮坯料，所述冲头组件同轴设置于所述凸模外套组件内；所述反冲凹模机构沿其轴线方向与所述反冲凸模机构相对移动，其配合通过所述凹模外套组件与所述反冲模头组件配合对所述齿轮坯料夹紧定位后，使齿轮坯料与静止设置的所述冲头组件冲压形成减重孔。作为改进，所述凹模外套组件包括：凹模安装套，所述凹模安装套中部为中空设置，其内与其同轴安装有所述反冲头组件，且其正对所述反冲凸模机构的端部设置有安装台阶；凹模模板，所述凹模模板为罩形设置，其安装于所述安装台阶上，且其与所述凹模安装套同轴设置，该凹模模板正对所述反冲凸模机构的端部与所述齿轮坯料成仿形设置，且该凹模模板正对所述反冲凸模机构的端部设置有与冲头组件对应配合的冲孔，所述凹模模板与所述凹模安装套配合的一端设置有固定台阶，且所述凹模模板与所述凹模安装套的连接部位之间设置有定位销钉；以及模具压盖；所述模具压盖设置于所述凹模安装套与所述凹模模板的连接部位，其覆盖所述固定台阶设置，且其与所述凹模安装套连接固定，该凹模安装套上开设有与所述冲孔一一对应的沉头螺孔。作为改进，所述凹模模板的圆周侧壁上开设置有排料口。作为改进，所述反冲模头组件包括：冲头顶杆，所述冲头顶杆贯穿所述凹模安装套与所述凹模模板设置，其与所述凹模模板同轴设置，且其一端设置于所述凹模安装套内，其另一端设置于所述凹模模板正对所述反冲凸模机构的端部上；第一反冲垫套，所述第一反冲垫套套设于所述冲头顶杆的外部，其位于所述凹模模板的罩设区域内；第二反冲垫套，所述第二反冲垫套套设于所述冲头顶杆的外部，其位于所述模具压盖内；第三反冲垫套，所述第三反冲垫套套设于所述冲头顶杆的外部，其位于所述模具压盖内，且其位于所述第二反冲垫套与所述凹模安装套之间；反冲前限位体，所述反冲前限位体设置于所述凹模安装套内，其套设于所述冲头顶杆上；垫块，所述垫块设置于所述凹模安装套内，其与所述冲头顶杆位于所述凹模安装套内的端部抵触，且其沿所述凹模安装套的轴向可滑动设置；反冲后限位体，所述反冲后限位体设置于所述凹模安装套内，其相对于所述冲头顶杆与所述垫块的另一端；以及反冲底垫，所述反冲底垫设置于所述凹模安装套内，其相对于凹模模板所述设置于所述凹模安装套的另一端。作为改进，所述凸模外套组件包括：凸模外套，所述凸模外套为圆筒形设置，其内沿其轴向依次设置有反冲前套、反冲中套与反冲后套，所述反冲前套位于所述凸模外套正对所述反冲凹模机构的端部，且其内设置有所述安放区；以及凸模底垫，所述凸模底垫设置于所述凸模外套外，其与所述凸模外套同轴连接设置，且其相对于所述反冲凹模机构设置于所述凸模外套组件的另一端。作为改进，所述冲头组件包括：冲头，若干的所述冲头与所述减重孔一一对应设置，其按照长度依次减小的顺序梯度设置为n+1组，n满足关系：n＞1，且第1至第n组的冲头的数量均为3个，第n+1组的冲头的数量为a，a满足关系：3＞a≥0；冲头安装块，所述冲头安装块固定设置于所述反冲后套内，所述冲头均固定安装于该冲头安装块上；凸模模板，所述凸模模板滑动设置于所述反冲前套与反冲中套内，其套设于所述冲头上，且其正对所述反冲凹模机构的端部与所述齿轮坯料成仿形设置，该凸模模板上设置有与所述反冲前套限位配合的限位台阶；以及凸模套垫，所述凸模套垫套设于所述冲头上，其位于所述冲头安装块与凸模模板之间，且其与所述凸模模板之间设置有若干的弹性件，该弹性件一一对应套设于所述冲头上。作为改进，第1至第n组中的3个所述冲头之间的连线均形成锐角三角形，且第1至第n+1组中的所述冲头长度差逐步减小，，第1至第n组中，相邻两组的所述冲头交错设置。作为改进，所述凸模底垫上设置有冷却液进口，所述冲头安装块上设置有冷却液管道，该冷却液管道连通所述冷却液进口与所述冲头。作为改进，所述凸模底垫上沿其轴线方向开设有滑动槽，该滑动槽内滑动设置有顶出机构，该顶出机构包括：顶出块，所述顶出块滑动设置于所述滑动槽内，其背向所述冲头的一端与外部驱动装置连接；反冲顶杆，若干的所述反冲顶杆沿所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，包括：正对设置的反冲凹模机构(2)与反冲凸模机构(3)，所述反冲凹模机构(2)与所述反冲凸模机构(3)同轴设置；所述反冲凹模机构(2)包括凹模外套组件(21)与反冲模头组件(22)，所述凹模外套组件(21)安装于外设的驱动装置上，所述反冲模头组件(22)安装于所述凹模外套组件(21)上，其正对所述反冲凸模机构(2)设置，所述凹模外套组件(21)受驱动装置带动反冲模头组件(22)向反冲凸模机构(3)挤压；所述反冲凸模机构(3)包括凸模外套组件(31)与冲头组件(32)，所述凸模外套组件(31)与所述凹模外套组件(21)同轴设置，其与所述反冲凹模机构(2)的之间放置有齿轮坯料(1)，所述冲头组件(32)同轴设置于所述凸模外套组件(31)内；所述反冲凹模机构(2)沿其轴线方向与所述反冲凸模机构(3)相对移动，其配合通过所述凹模外套组件(21)与所述反冲模头组件(22)配合对所述齿轮坯料(1)夹紧定位后，使齿轮坯料(1)与静止设置的所述冲头组件(32)冲压形成减重孔(11)。

【技术特征摘要】
1.一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，包括：正对设置的反冲凹模机构(2)与反冲凸模机构(3)，所述反冲凹模机构(2)与所述反冲凸模机构(3)同轴设置；所述反冲凹模机构(2)包括凹模外套组件(21)与反冲模头组件(22)，所述凹模外套组件(21)安装于外设的驱动装置上，所述反冲模头组件(22)安装于所述凹模外套组件(21)上，其正对所述反冲凸模机构(2)设置，所述凹模外套组件(21)受驱动装置带动反冲模头组件(22)向反冲凸模机构(3)挤压；所述反冲凸模机构(3)包括凸模外套组件(31)与冲头组件(32)，所述凸模外套组件(31)与所述凹模外套组件(21)同轴设置，其与所述反冲凹模机构(2)的之间放置有齿轮坯料(1)，所述冲头组件(32)同轴设置于所述凸模外套组件(31)内；所述反冲凹模机构(2)沿其轴线方向与所述反冲凸模机构(3)相对移动，其配合通过所述凹模外套组件(21)与所述反冲模头组件(22)配合对所述齿轮坯料(1)夹紧定位后，使齿轮坯料(1)与静止设置的所述冲头组件(32)冲压形成减重孔(11)。2.根据权利要求1所述的一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，所述凹模外套组件(21)包括：凹模安装套(211)，所述凹模安装套(211)中部为中空设置，其内与其同轴安装有所述反冲头组件(22)，且其正对所述反冲凸模机构(3)的端部设置有安装台阶(212)；凹模模板(213)，所述凹模模板(213)为罩形设置，其安装于所述安装台阶(212)上，且其与所述凹模安装套(211)同轴设置，该凹模模板(213)正对所述反冲凸模机构(3)的端部与所述齿轮坯料(1)成仿形设置，且该凹模模板(213)正对所述反冲凸模机构(3)的端部设置有与冲头组件(32)对应配合的冲孔(214)，所述凹模模板(213)与所述凹模安装套(211)配合的一端设置有固定台阶(215)，且所述凹模模板(213)与所述凹模安装套(211)的连接部位之间设置有定位销钉(218)；以及模具压盖(216)；所述模具压盖(216)设置于所述凹模安装套(211)与所述凹模模板(213)的连接部位，其覆盖所述固定台阶(215)设置，且其与所述凹模安装套(211)连接固定，该凹模安装套(211)上开设有与所述冲孔(214)一一对应的沉头螺孔(217)。3.根据权利要求2所述的一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，所述凹模模板(213)的圆周侧壁上开设置有排料口(219)。4.根据权利要求2所述的一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，所述反冲模头组件(22)包括：冲头顶杆(221)，所述冲头顶杆(221)贯穿所述凹模安装套(211)与所述凹模模板(213)设置，其与所述凹模模板(213)同轴设置，且其一端设置于所述凹模安装套(211)内，其另一端设置于所述凹模模板(213)正对所述反冲凸模机构(3)的端部上；第一反冲垫套(222)，所述第一反冲垫套(222)套设于所述冲头顶杆(221)的外部，其位于所述凹模模板(213)的罩设区域内；第二反冲垫套(223)，所述第二反冲垫套(223)套设于所述冲头顶杆(221)的外部，其位于所述模具压盖(216)内；第三反冲垫套(224)，所述第三反冲垫套(224)套设于所述冲头顶杆(221)的外部，其位于所述模具压盖(216)内，且其位于所述第二反冲垫套(223)与所述凹模安装套(211)之间；反冲前限位体(225)，所述反冲前限位体(225)设置于所述凹模安装套(211)内，其套设于所述冲头顶杆(221)上；垫块(226)，所述垫块(226)设置于所述凹模安装套(211)内，其与所述冲头顶杆(221)位于所述凹模安装套(211)内的端部抵触，且其沿所述凹模安装套(211)的轴向可滑动设置；反冲后限位体(227)，所述反冲后限位体(227)设置于所述凹模安装套(211)内，其相对于所述冲头顶杆(221)与所述垫块(226)的另一端；以及反冲底垫(228)，所述反冲底垫(228)设置于所述凹模安装套(211)内，其相对于凹模模板(213)所述设置于所述凹模安装套(211)的另一端。5.根据权利要求1所述的一种双向梯度冲孔装置，其特征在于，所述凸模外套组件(31)包括：凸模外套(312)，所述凸模外套(312)为圆筒形设置，其内沿其轴向依次设置有反冲前套(313)、反冲中套(314)与反冲后套(315)，所述反冲前套(313)位于所述凸模外套(312)正对所述反冲凹模机构(2)的端部，且其内设置有放置所述齿轮坯料(1)的安放区(311)；以及凸模底垫(316)，所述凸模底垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁波，汪伟方，薛恩松，王卫华，王德东，
申请(专利权)人：浙江辛子精工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33