[实用新型]一种利用运动可控浮动凹模的直齿轮精锻成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造行业中直齿轮冷精锻生产技术领域，具体涉及一种利用运动可控浮动凹模的直齿轮精锻成形装置。

背景技术

目前，国内外的小模数直齿轮的镦挤成形，具有节材、节能、加工成本低、生产效率高等显著优势，而且可以大幅度提高产品内在质量与表面质量，但是由于齿形充填困难，特别是上下角隅处，需要较大的成形力，引起凹模型腔壁压强过大，导致凹模容易开裂，基于此，英国Birmingham大学的Tuncer C和Dean T.A.于1987年提出了用空心锻坯精锻直齿圆柱齿轮的浮动凹模原理；南昌大学的谭险峰、林治平和江雄心等利用浮动组合凹模分析了冲挤、镦挤、分流镦挤、带芯棒镦挤、调面镦挤和带毂件复合镦挤等成形方式；郑州机械所刘华等人利用液压装置实现浮动凹模双向墩挤坯料，获得所需的工件。这些利用浮动凹模的齿轮精锻成形装置，有的不能实现浮动凹模运动方式可控，有的能够实现可控，但控制装置复杂，失去了精密成形高效、节能的特点，难于实现工业应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种利用运动可控浮动凹模的直齿轮精锻成形装置，能够解决齿形上下角部充填困难的问题，具有结构简单，高效、节能的特点，易于实现工业应用。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种利用运动可控浮动凹模的直齿轮精锻成形装置，包括齿形上冲头5，齿形上冲头5的顶部固定在上压板1上，齿形下冲头8的底部固定在下模板9上，中间压环4套在齿形上冲头5的外面，并通过上弹簧3和上卸料螺钉2与上压板1活动连接，浮动凹模6的内齿和齿形下冲头8上的外齿配合，浮动凹模6通过下弹簧10和下卸料螺钉12与下模板9活动连接。

所述的上压板1上均布着四颗上限位钉13。

所述的下模板9上均布着四颗下限位钉11。

由于本实用新型在浮动凹模的上下采用倔强系数相同或不同的弹簧以及上下限位钉控制浮动凹模的运动，可实现浮动凹模在成形过程中不同的运动模式，利用不同运动模式下浮动凹模模面和坯料的之间的摩擦力影响坯料的流动，达到改善齿形上下角部充填的目的，其结构简单，具有精密成形高效、节能的特点，易于实现工业应用。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图，其中左半图表示成形之前的状态；右半图表示成形之后的状态。

具体实施方案

下面结合附图对本实用新型做详细描述。

参考附图，一种利用运动可控浮动凹模的直齿轮精锻成形装置，包括齿形上冲头5，齿形上冲头5固定在上压板1上，随上压板1上下运动，齿形下冲头8固定在下模板9上，中间压环4套在齿形上冲头5的外面，并通过上弹簧3和上卸料螺钉2与上压板1活动连接，保证上弹簧3有一定的预压力，浮动凹模6的内齿和齿形下冲头8上的外齿配合，套在齿形下冲头8的外面，并可沿齿形下冲头8上下滑动，浮动凹模6通过下弹簧10和下卸料螺钉12与下模板9活动连接，保证下弹簧10有一定的预压力。

所述的上压板1上均布着四颗上限位钉13。

所述的下模板9上均布着四颗下限位钉11。

本实用新型的工作原理为：

将坯料7放在齿形下冲头8上，上压板1带动齿形上冲头5和中间压板4下行，对坯料7进行挤压：

1)将上限位钉13的高度调整到使其下端面顶到中间压环4的上端面，而下限位钉11的高度调低，当上压板1下行对坯料进行挤压时，此时可实现浮动凹模6和上压板1同速下行的运动方式，浮动凹模6对坯料的摩擦力向下，有利于改善下角部的充填；

2)将下限位钉11的高度调整到使其上端面顶到浮动凹模6的下端面，而上限位钉13的高度调低，当上压板1下行对坯料进行挤压时，此时可实现浮动凹模6在成形中固定不动的运动方式，浮动凹模6对坯料的摩擦力向上，有利于改善上角部的充填；

3)将上限位钉13和下限位钉11的突出模面的高度调低，而上弹簧3和下弹簧11采用相同的弹簧并且拥有相同的预压力，当上压板1下行对坯料进行挤压时，可实现浮动凹模6的下行速度为齿形上冲头5的速度一半的运动方式；

4)将上限位钉13突出模面的高度调低，而下限位钉11调整到合适的高度，上弹簧3采用倔强系数较大的弹簧，而下弹簧10采用倔强系数较小的弹簧，且上弹簧3的预压力大于下弹簧10，这样成形初期在上弹簧3和下弹簧10的共同作用下浮动凹模6向下运动，一旦浮动凹模6下行遇到下限位钉11，浮动凹模6不再下行，此时上压板1继续下行推动齿形上冲头5对坯料进行挤压，上弹簧3此时受到压缩，直至成形，可实现浮动凹模6在成形初期下行，而在成形后期不动的运动方式。