一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装制造技术

一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装，旋压设备上装有用于夹紧母材的芯模夹具，芯模夹具包括上芯模、下芯模；挡边平旋轮装在第一旋轮轴上；预成型轮装在第二旋轮轴上；终成型旋轮装在第三旋轮轴上；挡边平旋轮、预成型轮、终成型旋轮与芯模夹具夹紧的母材对应设置；所述挡边平旋轮的成形面分别由挡边、上让位斜边、上半齿斜边、上成型齿、上部圆弧补偿凹槽、平推边、下部圆弧补偿凹槽、下成型齿、下半齿斜边、下让位斜边依次连接组成的曲线回转形成。本实用新型专利技术解决了折叠式多楔带轮的折缝不良及槽型不成形问题，既有效避免了折缝过大带来开裂的风险，又克服了齿形沟槽、缺料的问题；实现了稳定的旋压生产，提供了合格的折叠式多楔带轮。

A spinning tool for manufacturing folding multi wedge pulley

【技术实现步骤摘要】
一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装
本技术涉及一种汽车发动机内叠式多楔带轮的旋压工装。
技术介绍
目前，汽车发动机的传动皮带轮主要采用一组槽型进行传动，采用两组槽型进行不同绕向的皮带进行扭力的传递，皮带轮大多是采用传统铸造和机加工艺来实现的，但铸造皮带轮的致命缺点是自身重量大、转动惯量大、批量生产成本高、产品一致性差，是阻碍汽车实现轻量化的重要原因。板制旋压皮带轮的重量一般只有铸造皮带轮钢的一半左右，目前在汽车行业逐渐向轻量化方向发展，发动机内开始淘汰旧式传统的铸造皮带轮，而更新改代成使用板制旋压皮带轮，以降低整车重量，这也是汽车行业发展的必然趋势。旋压皮带轮加工工艺是一种无屑加工方式，用现有的旋压成型工艺在制作折叠式多楔带轮的旋压成型过程中容易出现折缝处的半齿沟槽、起皮、缺料、折缝缝隙偏大等缺陷，尤其是槽数多的，极易在折缝处产生破裂的风险，尚无解决方案。
技术实现思路
为了克服现有旋压技术的上述不足，本技术提供一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装，解决折缝间隙偏大、槽型成型不良及折缝处有破裂风险的问题，有效保证产品质量。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：旋压设备上装有用于夹紧母材的芯模夹具，芯模夹具包括上芯模、下芯模；挡边平旋轮装在第一旋轮轴上；预成型轮装在第二旋轮轴上；终成型旋轮装在第三旋轮轴上；挡边平旋轮、预成型轮、终成型旋轮与芯模夹具夹紧的母材对应设置；所述挡边平旋轮的成形面分别由挡边、上让位斜边、上半齿斜边、上成型齿、上部圆弧补偿凹槽、平推边、下部圆弧补偿凹槽、下成型齿、下半齿斜边、下让位斜边依次连接组成的曲线回转形成。挡边平推边与挡边平旋轮中心线的法线的夹角为a，a=1°±20′，上部圆弧补偿凹槽所在圆的半径范围为1±0.1mm，下部圆弧补偿凹槽的尺寸和上部圆弧补偿凹槽的尺寸相同。上半齿斜边与水平面的夹角范围是45°±20′；上成型齿的结构是一段直线段和两端圆弧相切平滑连接的结构。所述预成型轮两端有让位斜面，让位斜面经斜面、半齿斜面连接预成型轮的预成型齿上端。所述半齿斜面是连接预成型轮上的齿顶圆弧和斜面的一段斜面，半齿斜面用来成型零件的半齿，半齿斜面与水平面的夹度范围是20°±20′；斜面的作用是来成型零件的45°斜面，与水平面的夹角范围是45°±20′；让位斜面的作用是用来成型零件的半齿，与水平面的夹角范围是20°±20′；预成型轮中间部位是夹角60°±20′的槽型，用半径为0.6±0.25mm的圆弧过渡齿顶和齿底。所述终成型旋轮的半齿斜面比预成型轮的半齿斜面长度增加1.2±0.2mm；终成型旋轮中间部位是夹角40°±15′的槽型，用半径为0.45±0.25mm的圆弧过渡齿顶和齿底。所说挡边平旋轮的挡边、上让位斜边、上半齿斜边、上成型齿、上部圆弧补偿凹槽、平推边、下部圆弧补偿凹槽、下成型齿、下半齿斜边、下让位斜边之间的接合处采用小圆弧过渡。所述小圆弧所在圆的半径范围是1±0.25mm。本技术解决了折叠式多楔带轮的折缝不良及槽型不成形问题，既有效避免了折缝过大带来开裂的风险，又克服了齿形沟槽、缺料的问题；实现了稳定的旋压生产，提供了合格的折叠式多楔带轮。本技术根据产品槽型设计终成型旋轮，由终成型旋轮的齿形夹角40°以及齿形的中心线，转化成齿形夹角为60°，齿形中心线和终成型旋轮保持一致，从而得到预成型旋轮，并通过试验确定母材的流动方向，返过来对挡边平旋轮进行校正。预成型旋轮，其齿面带有和最终产品类似的齿形，只不过槽型夹角是60°，并且在上下半齿斜面上均有补偿量，齿形高度比最终产品低。终成型旋轮，其齿面带有和产品一样的齿形，只不过齿形角度根据产品成型的特点进行了±2°以内的补偿，以抵消因齿形过多成型角度因反弹变大带来的弊端，终成型旋轮上的齿形的高度与产品最终要求的槽型深度对应。挡边平旋轮承担成型折缝和预成型任务。挡边平旋轮由带斜度平推面、圆弧补偿凹槽、半齿斜面，挡边四个部分组成，带斜度平推面可以精准的控制母材材料在旋压过程中的流动方向，使母材材料按需流向折缝方向，保证折缝处材料需求；补偿圆弧凹槽可以储存一部分母材材料，为下工步的齿形成型做保证；半齿斜面保证折叠折缝间隙尽可能小，保证折缝处的强度，避免产品在折缝处开裂；挡边可以使母材材料更多的流向折缝处，更有利于折缝处的半齿成型，能有效的避免折缝处半齿沟槽和缺料的产品缺陷。本旋压工装性能稳定，产品易成型无缺陷，旋压效果好。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。图1是本技术的生产的产品结构示意图。图2是本技术的结构示意图。图3是挡边平旋轮的工作示意图。图4是预成型旋轮的工作示意图。图5是终成型旋轮的工作示意图。图6是挡边平旋轮的结构示意图。图7是预成型旋轮的结构示意图。图8是终成型旋轮的结构示意图。具体实施方式如图1所示，X为所要加工的槽型，产品为回转圆筒型件，为10槽折叠式多楔曲轴皮带轮，外径φ141mm。零件上的半齿111是指零件最上端与肩膀位置折叠在一起的不完全齿。如图2所示，本技术的结构和装配过程：①在旋压设备第一个进给缸旋轮座上安装挡边平旋轮5，使挡边平旋轮5上部的半齿斜面4与母材上部对应；旋压设备上装有芯模夹具，母材被压紧在闭合的芯模夹具上，旋压设备的主轴旋转，同时，装有挡边平旋轮5的旋轮座水平向母材进给，当挡边平旋轮5接触到母材时，旋压设备主轴带动芯模夹具和母材以及挡边平旋轮5一起旋转，挡边平旋轮5呈水平运动进给挤压将母材，沿挡边平旋轮5上部的半齿斜面4向零件肩膀处折叠，从而形成折缝3；挡边平旋轮5，其中上部的半齿斜面在进给过程中将母材向母材肩膀方向挤压，使母材肩膀处上下两个面折叠在一起，挡边108更有利于母材材料在肩膀处的折叠。②在旋压设备第二个进给缸旋轮座上安装预成型旋轮6，使预成型旋轮6上的半齿斜面7与完成了工步①的母材上成型的半齿斜面8对应，将预成型旋轮6旋转并呈水平运动，进行对完成了工步①的母材的旋压，使母材上成型出齿形9，得到大致过渡槽型。③在旋压设备第三个进给缸旋轮座上安装终成型旋轮10，使终成型旋轮10上的半齿斜面11与完成了工步②的母材上成型的半齿斜面12对应，将终成型旋轮10旋转并呈水平运动进行旋压，使母材精旋精整达到产品最终要求的折叠式多楔带槽型形状。本技术采用三工步旋压成型，以使材料流动到需要部位、减少每次成型量，避免急剧变形而开裂，而最关键的就在于第一步。针对多个齿形的板制皮带轮上部板料减薄、储存材料少，工步①采用挡边平旋轮5，在旋压成型时，能将母材材料尽可能的填满折缝处的半齿及斜面，挡边平旋轮5上带有斜度，这个斜度的作用是在旋压的过程中，将母材材料往折缝方向流动适量的材料，以保证上面几个齿形有足够的材料储备，避免距离折缝处的齿形因材料不够而不成形；在挡边平旋轮5上部和下部加补偿圆角凹槽，它的作用是提前储备材料适量材料，避免造成折缝处和端口处的两个齿因缺料齿顶缺料不成形；工步②采用初旋，采用相对标准槽型较为缓和的过渡槽型，旋压后使产品槽型初具齿槽形状。最后工步③使用终成型旋轮，旋压后使槽型全部到位。如图3所示，1为旋压前板料母材的形状，2为工步①成型后的形状，3为工步①成型后的折叠折缝部位，5是挡边平旋轮，4是挡边平旋轮上的半齿斜面。挡边平旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装，包括旋压设备，旋压设备上装有用于夹紧母材（101）的芯模夹具，芯模夹具包括上芯模（102）、下芯模（103）；其特征在于：挡边平旋轮（5）装在第一旋轮轴（104）上；预成型轮（6）装在第二旋轮轴上；终成型旋轮（10）装在第三旋轮轴上；挡边平旋轮（5）、预成型轮（6）、终成型旋轮（10）与芯模夹具夹紧的母材（101）对应设置；所述挡边平旋轮（5）的成形面分别由挡边（108）、上让位斜边、上半齿斜边（107）、上成型齿、上部圆弧补偿凹槽（106）、平推边（105）、下部圆弧补偿凹槽（109）、下成型齿、下半齿斜边、下让位斜边依次连接组成的曲线回转形成。

【技术特征摘要】
1.一种制造折叠式多楔带轮的旋压工装，包括旋压设备，旋压设备上装有用于夹紧母材（101）的芯模夹具，芯模夹具包括上芯模（102）、下芯模（103）；其特征在于：挡边平旋轮（5）装在第一旋轮轴（104）上；预成型轮（6）装在第二旋轮轴上；终成型旋轮（10）装在第三旋轮轴上；挡边平旋轮（5）、预成型轮（6）、终成型旋轮（10）与芯模夹具夹紧的母材（101）对应设置；所述挡边平旋轮（5）的成形面分别由挡边（108）、上让位斜边、上半齿斜边（107）、上成型齿、上部圆弧补偿凹槽（106）、平推边（105）、下部圆弧补偿凹槽（109）、下成型齿、下半齿斜边、下让位斜边依次连接组成的曲线回转形成。2.根据权利要求1所述的制造折叠式多楔带轮的旋压工装，其特征在于：挡边平推边（105）与挡边平旋轮中心线的法线（110）的夹角为a，a=1°±20′，上部圆弧补偿凹槽（106）所在圆的半径范围为1±0.1mm，下部圆弧补偿凹槽（109）的尺寸和上部圆弧补偿凹槽（106）的尺寸相同。3.根据权利要求1所述的制造折叠式多楔带轮的旋压工装，其特征在于：上半齿斜边（107）与水平面的夹角范围是45°±20′；上成型齿的结构是一段直线段和两端圆弧相切平滑连接的结构。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：周欧亚，鄢荣清，孙芽，贾锋，
申请(专利权)人：东风襄阳旋压技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42