一种零件内齿的冷冲压强化方法及冲压模具技术

本发明专利技术涉及了一种零件内齿的冷冲压强化方法，包括以下步骤：制作预制坯料，置入预制坯料，对预制坯料进行挤压，齿形冲头与压料板下行将预制坯料挤入外形箍及反顶块上，冲裁强化内齿形，齿形冲头继续下行，对预制坯料进行冲压，直至零件及废料分离；零件废料顶出，零件废料清理，区别于现有技术，本发明专利技术将预制坯料放在外形箍及反顶块上，提高生产效率；同时，在预制坯料进行挤压后，直接进行冲裁强化内齿形，将多余的废料去除，可以边挤压边冲压内齿，工艺简单，省时省力。能够实现对齿形的强化，免除后续齿轮热处理，获得IT6

【技术实现步骤摘要】
一种零件内齿的冷冲压强化方法及冲压模具


[0001]本专利技术涉及零件内齿的加工
，特别涉及一种零件内齿的冷冲压强化方法及冲压模具。

技术介绍

[0002]现有的内齿轮的冷挤压成形工艺，其结构复杂，步骤多，效率低，不符合现在高效生产的需求。现有的内齿冷挤压成形方法无法获得齿形表面强化的效果。
[0003]在如下文献中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息：
[0004]在专利公开号为CN103599954A的专利中，公开了一种内齿轮的冷挤压成形工艺及模具，具体公开了贯通内齿轮冷挤压成形模具主要由齿形冲头、凹模和退料环等组件组成，凹模组件模体形状与贯通内齿轮产品的外轮廓相应，齿形冲头的齿形体形状与贯通内齿轮产品内齿轮廓形状相应，其特征在于：为了节省材料，齿形冲头的高度设计成与坯料高度相当，其上部连接一个冲头座以便于挤压时压力机压块向下运动；齿形冲头设计由导向部分和齿形成形部分组成，导向部分的长度与坯料的高度相仿，直径略小于坯料内径，齿形成形部分设计有45
°
的导向角；退料环的上端设计有45
°
的斜面；齿形冲头的材料选用冷作模具钢Cr12，采用线切割加工，加工完成后进行高频淬火处理以获得表面硬化层，凹模材料选用40Cr。
[0005]工艺步骤为：
[0006](一)下料制坯
[0007](1)按成品件要求截取所需实心圆形棒料。(2)冲挤预成形(3)冲中心孔。
[0008](二)冷挤压成形
[0009](1)将(一)中制取的环形坏料放入冷挤压模具的凹模中。(2)将齿形冲头的导向部分放入坯料的内孔中。(3)冲头座在压力机的作用下向下挤压齿形冲头，坯料被反挤压成形为内齿形件。
[0010](三)退料
[0011]内齿轮挤压结束后，将挤压装置翻转过来，并在凹模下端面垫两块高度完全一样的垫块，在退料环的上端放置一顶料圈，其内外圈大小与退料环完全一致，随着压力机压块向下运动，顶料圈将带着齿形冲头的内齿轮向下顶出。
[0012](四)脱模
[0013]脱模时，在倒置的齿形冲头的导向端面放置一个顶块，在压力机压块的作用下，顶块向下运动，带动齿形冲头逐渐向下移动，直至齿形冲头与内齿轮分离。
[0014](五)修整
[0015]将挤压成形的内齿轮，去除边角废料等。
[0016]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中存在如下问题：
[0017]现有的内齿轮的冷挤压成形工艺，将环形坏料放入冷挤压模具的凹模中进行挤压，导致退料与脱模步骤复杂，难以将成形后的零件取出；另外的，现有技术中，只是对内齿
轮进行挤压，没有进行冲裁的步骤，需要单独进行冲裁步骤，工艺复杂，费时费力。现有的内齿冷挤压成形方法无法获得齿形表面强化的效果。

技术实现思路

[0018]鉴于上述问题，本申请提供了一种零件内齿的冷冲压强化方法及冲压模具，用于解决现有技术中，将环形坏料放入冷挤压模具的凹模中进行挤压，导致退料与脱模步骤复杂，难以将成形后的零件取出；只是对内齿轮进行挤压，没有进行冲裁的步骤，需要单独进行冲裁步骤，工艺复杂，费时费力，且无法实现对齿形进行强化的技术问题。
[0019]为实现上述目的，第一方面，专利技术人提供了一种零件内齿的冷冲压强化方法，包括以下步骤：
[0020]根据零件内齿的尺寸设计冲压模具
[0021]冲压模具包括齿形冲头、压料板、外形箍、反顶块以及凹模，所述齿形冲头设置在所述压料板内，并可沿所述压料板的内孔相对滑动，所述外形箍设置在所述凹模上，所述外形箍的内孔形状与代加工的零件形状相适配，所述反顶块设置在所述凹模内，并可沿所述凹模的内孔相对滑动；
[0022]制作预制坯料
[0023]根据零件的尺寸，制作预制坯料，加工好预制坯料的内圈；
[0024]置入预制坯料
[0025]将预制坯料放置在外形箍及反顶块上；
[0026]对预制坯料进行挤压
[0027]齿形冲头与压料板下行将预制坯料挤入外形箍及反顶块上，使整个预制坯料处于压应力状态，所述齿形冲头的下方设置有第一凸起，所述反顶块的上方设置有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起相互配合用于挤压预制坯料的内圈；
[0028]冲裁强化内齿形
[0029]齿形冲头继续下行，对预制坯料进行冲压，由于预制坯料整体处于压应力状态，能对零件冲压过程对剪切面起到强化及晶粒细化的作用，直至零件及废料分离；
[0030]零件废料顶出
[0031]齿形冲头及压料板上行到起始位，齿形冲头静置，压料板下行，将齿形零件顶出齿形冲头，反顶块上行将废料顶出；
[0032]零件废料清理
[0033]将零件及废料取出冲压模具，完成整个冷冲压强化过程。
[0034]区别于现有技术，上述技术方案通过将预制坯料放置在外形箍及反顶块上，齿形冲头与压料板下行将预制坯料挤入外形箍及反顶块上，使整个预制坯料处于压应力状态，所述齿形冲头的下方设置有第一凸起，所述反顶块的上方设置有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起相互配合用于挤压预制坯料的内圈；齿形冲头继续下行，对预制坯料进行冲压，由于预制坯料整体处于压应力状态，零件冲压过程起到剪切面强化及晶粒细化的作用，直至零件及废料分离；齿形冲头及压料板上行到起始位，齿形冲头静置，压料板下行，将齿形零件顶出齿形冲头，反顶块上行将废料顶出；如此，将预制坯料放在外形箍及反顶块上，脱模时，只需要将齿形冲头及压料板上行到起始位，压料板下行，将齿形零件顶出齿形冲头，
反顶块上行将废料顶出，就可以将成形后的零件取出，提高生产效率；同时，在预制坯料进行挤压后，直接进行冲裁强化内齿形，将多余的废料去除，可以边挤压边冲压内齿，工艺简单，省时省力。可以在齿形表面能够获得厚度0.3
‑
0.8mm的超过250MPa的压应力强化层。
[0035]作为本专利技术的一种实施方式，所述第一凸起的形状与零件内齿的形状相适配，所述齿形冲头的外径与所述凹模的外径相适配。
[0036]如此，第一凸起的形状与零件内齿的形状相适配，第一凸起的形状就是内齿的形状，向下对预制坯料挤压的过程中，就开始挤压零件的内齿，对零件的内齿进行强化，在冲切的过程中，进一步挤压，有效提高提升齿轮的抗疲劳寿命，机械性能好，产品尺寸精度高，且具有较高的加工效率。
[0037]作为本专利技术的一种实施方式，所述第一凸起的截面形状为倒梯形。
[0038]如此，通过第一凸起的截面形状为倒梯形，方便对零件的内齿的上表面进行挤压，使零件齿轮的材料向内挤压、强化。
[0039]作为本专利技术的一种实施方式，所述第二凸起的形状与零件内齿的形状相适配。
[0040]如此，第二凸起的形状与零件内齿的形状相适配，在对预制坯料挤压的过程中，第二凸起向上挤压，零件的内齿的下表面，对零件内齿的下表面进行强化，在冲切的过程中，进一步挤压，有效提高提升对零件内齿的下表面的强度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零件内齿的冷冲压强化方法，其特征在于，包括以下步骤：根据零件内齿的尺寸设计冲压模具冲压模具包括齿形冲头、压料板、外形箍、反顶块以及凹模，所述齿形冲头设置在所述压料板内，并可沿所述压料板的内孔相对滑动，所述外形箍设置在所述凹模上，所述外形箍的内孔形状与代加工的零件形状相适配，所述反顶块设置在所述凹模内，并可沿所述凹模的内孔相对滑动；制作预制坯料根据零件的尺寸，制作预制坯料，加工好预制坯料的内圈；置入预制坯料将预制坯料放置在外形箍及反顶块上；对预制坯料进行挤压齿形冲头与压料板下行将预制坯料挤入外形箍及反顶块上，使整个预制坯料处于压应力状态，所述齿形冲头的下方设置有第一凸起，所述反顶块的上方设置有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起相互配合用于挤压预制坯料的内圈；冲裁强化内齿形齿形冲头继续下行，对预制坯料进行冲压，由于预制坯料整体处于压应力状态，能对零件冲压过程对剪切面起到强化及晶粒细化的作用，直至零件及废料分离；零件废料顶出齿形冲头及压料板上行到起始位，齿形冲头静置，压料板下行，将齿形零件顶出齿形冲头，反顶块上行将废料顶出；零件废料清理将零件及废料取出冲压模具，完成整个冷冲压强化过程。2.根据权利要求1所述的零件内齿的冷冲压强化方法，其特征在于，所述第一凸起的形状与零件内齿的形状相适配，所述齿形冲头...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭群，杜贵江，杨泽亚，郭康，李峰，王昊宇，罗冰，刘金菊，郑进彪，鲍立恭，凌顺杰，
申请(专利权)人：中机精冲科技福建有限公司，
类型：发明
国别省市：