冷挤压齿轮模具设计与制造

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1、(模具工业)1998．No．6总208态，合模时各弹簧导柱之间互不干涉。弹簧导O．15—0．2ram。柱与下模芯孔问的间隙为0．05n'an，充分保证(2)根据目前普通机加工水平，溢胶槽到了密封圈内径对外径不大于0．05mm的同轴模腔的距离最小可加工到0．15nau。度要求，也避免了台模错缝造成的不合格由于以上两点，则工作唇口飞边的高度品。和宽度都难以达到不大于0．05mm的水平，且需要说明的是，虽然弹簧导柱与下模芯飞边残留在直径方向，难以清除。孔间0，05rosa的间隙很小，但由于弹簧导柱的改进后的模具上模芯凹穴与下模芯凸台弹性作用，以及弹簧导柱与下模芯孔配合长为圆周线接触(

2、见图5^处)，下模芯凸台的度较短．卸模并不困难倒角与上模芯凹穴自然形成无边溢腔槽(见图5处)，由于上模芯凹穴与下模芯凸台的配合间隙为0．1rrnn，且下模芯凸台的直径直接形成密封圈工作唇口．因此密封圈工作唇口的飞边不大于0．05ram，且处于唇口的侧图6弹簧导柱面，即不在工作唇口的直径方向。2．2去飞边3结束语深沟球轴承橡胶密封圈技术要求规定，通过对传统模具定位机构及去飞边机构密封圈唇口飞边的高度和宽度不得大于的改进，解决了长期影响密封圈质量的几个0．05nnn，这给制造带来了很大的困难。而原主要问题，使密封圈内径对外径的同轴度及模具结构存在以下问题：台模错缝不大于0．05nm

3、a，密封圈内径工作唇(1)根据橡胶加工的特点，上、下模芯压I：1飞边的高度和宽度不太于0．05nma，且处在台面上残留胶膜的厚度为0．1—0．15mm，加密封圈的侧面，此外还解决了装、卸模困难的之模芯的机加工误差，残留胶膜的厚度可达问题。作靖匿．)靖阻．唧冷挤压齿轮模具江苏宏源纺机股份有限公司(江苏无锡机床电器厂1零件分析皂齿轮零件如图1所示，m=1．75，z=l7，车：0．562，口=21Y，材料为20crMo，表面渗碳处理，由于齿轮有极高的动平衡要求，故必须保证花键与齿的同轴度。为适应批量生产，提高效率，采用了冷挤压加工，齿轮加工全过程如下：下料—退火处理一酸洗一磷化处理一

4、收稿日期：1997年4月3日图1齿轮《模具工业》1998．No6总20835压齿坯图如图2所示。十分剧烈，工件和模具的局部温度可达400"E以上，为此，要提高模具使用寿命，须从以下3个方面考虑：(1)合适的凸、凹模结构(2)选用高强韧性模具钢。(3)选用高精度模架。由于机床对模具寿命影响很大，但在只有1台压机的前提下，只有提高模架精度，才图2冷挤压齿坯国能补偿机床精度的不足。另外模具装卸过程也必须小心，上、下凹模须依靠模架四周同时2模具结构及特点压紧，一方面可以减小横向应力，另一方面可模具结构如图3所示。由于齿轮种类多，防止被挤压金属产生飞边。形状不尽相同，且冷挤压模具制造成本

5、高，因此本模具采用反挤、正挤和镦挤复合模架，模3模具工作过程腔可根据需加工的零件，随意更换，既降低了将经退火、磷化、皂化处理的毛坯放入上成本，又扩大了模具的使用范围，图3双点划凹模2内，启动液压机，凸模1向下施压。压线所示为模架部分。到所需距离后，凸模1退回，启动下顶出液压缸，通过顶料杆12、卸料环11顶出工件，完成432l一个工作过程。4关键零件设计及制造4．1上、下凹模上、下凹模，特别是下凹模因受轴向、径向压力及摩擦力，受力状况极其恶劣，因此凹模采用双层组合凹模形式。此形式不仅比整体式凹模强度提高1．3倍，而且即使损坏也仅需更换内圈(见图4)，而不致于整个凹模报废，再者易于

6、保证热处理质量，还可防止凹模崩裂时，碎粒飞出伤人。图3模具结构1凸模2上凹模3．上凹模拼块4．下凹模拼块5．下凹模6垫板7．花健凸模固定板8．卡销9．花键囝4组合凹模凸模垫板10花键凸模l1．卸料环l2顶杆实践证明，凹模外圈与内腔之比越大，凹模强度也越大，但当该值达到4—6倍后，凹由于金属的冷挤成形是在强烈的三向压模强度没有明显提高。又由于绝大多数齿轮直应力下完成的，其变形抗力要比其他压力加径在6嘶Ⅱn以下，所以凹模外圈一般取270工方法大得多，且冷挤齿轮过程中，金属流动IDII1(见图4)，即D／一4、5，因do一60ram，则<模具工业》1998．No，6总208D270n

7、un。又因为d】／do1．7，所以dl冷挤凸模的服役条件比凹模更为苛刻，102如m。首先，其没有预紧条件，其次它在交变应力、由(锻压手册)查得，d处的径向过盈系冷热循环的条件下工作。由于毛坯端面不平数岛一0．0084，所以At=d．=0．85。压合量整，毛坯与凹模问隙过大，以及凸、凹模不同h=At／tanFl，由于组台凹模的压合方法采用心等都会给凸模端部造成较大的偏心弯曲应冷压合，压台角a取1。30，配合面配磨．且接力，因此凸模应选用高强韧性材料LD。触面积不小于80％，所以h经计算后取l3