油泵齒輪軸精鍛成形模具的制作方法
【專利摘要】一種油泵齒輪軸精鍛成形的模具，屬于齒輪軸的加工【技術領域】，提供了一種凹模分層式油泵齒輪軸精鍛成形的模具結構及成形方法。模具結構主要包括上模，下模上層，齒形模具，下模下層，底座，下模外圈，壓圈，脫模環八個部分，模具型腔分為三層，下模上層、齒形模具和下模下層，分別成形齒輪軸的兩個側軸和齒形。用于油泵齒輪軸軸體及齒形的粗加工，加工效率高，節約材料，生產成本低；凹模分層的結構，結構緊湊，模具零件形狀簡單，加工成本低。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于齒輪軸的加工【技術領域】，提供了一種凹模分層式油泵齒輪軸精鍛 成形的模具結構，用于油泵齒輪軸精鍛生產。 油泵齒輪軸精鍛成形模具
【背景技術】
[0002] 齒輪油泵廣泛運用于液體輸送和液壓系統等裝置中，油泵中的齒輪軸屬于機械結 構中常用的基礎零件，齒輪泵齒輪通常不是標準齒輪，齒輪泵齒輪具有較大的變位系數和 較高的齒頂高。為了適應齒輪泵體積緊湊，準配精度高的特點，齒輪泵齒輪一般是齒輪帶軸 整體加工。目前齒輪加工工藝一般首先熱鍛成形齒述，齒形則通過滾齒、插齒、剃齒和磨齒 等切削工藝完成。采用切削工藝方法生產齒輪，加工時間長，生產效率低、生產成本高。同時 切削加工會破壞金屬的纖維組織，因而輪齒的彎曲疲勞強度、齒面接觸疲勞強度與耐磨性、 使用壽命等都會降低，并且切削加工材料利用率低，能耗高。
[0003] 齒輪精鍛是利用金屬高溫時良好的塑性使輪齒成形，即利用金屬塑性變形的原 理，按照金屬壓力加工成形方法制造輪齒。用鍛造方法生產齒輪具有生產率高、節約材料、 降低成本節能環保等特點，并且由于齒部金屬流線連續，沿齒廓分布，齒輪強度高、壽命長 等優點，因此齒輪精鍛成形工藝是一種極具發展潛力的工業生產手段。
【發明內容】
[0004] 本實用新型提供了一種凹模分層式油泵齒輪軸精鍛成形的模具結構，用于油泵齒 輪軸軸體及齒形的粗加工，加工效率高，節約材料，生產成本低；凹模分層的結構，結構緊 湊，出模方便，模具零件形狀簡單，加工成本低。
[0005] 本實用新型的技術方案是：油泵齒輪軸精鍛成形的模具結構及成形方法。模具結 構包括上模1，下模上層2,齒形模具3,下模下層4,底座5,下模外圈6,下模座7,脫模環8。 其中上模1是一個簡單的凸桿結構，主要作用是形成封閉模腔和傳遞鍛造能量；下模上層2 用于成形齒輪軸的一端側軸，齒形模具3是用于成形齒輪軸的齒形部分，下模下層4用于成 形齒輪軸的側軸。底座5用于承載齒輪軸的成形壓力，下模外圈6用于固定下模座，下模座 7用于保證整套模具的定位精度和承載過多的鍛壓力，脫模環8用于防止鍛造過程中卡料 而產生的下模上層2被帶起。
[0006] 其中，模具型腔分為三層，下模上層2、齒形模具3和下模下層4,分別成形齒輪軸 的兩個側軸和齒形，三層的形位精度由下模外圈7保證；下模上層2和齒形模具3為內外圈 過盈裝配組合而成，以對模具施加預緊力，防止模具在鍛造過程中受力開裂而失效；齒形模 具3的齒形可由線切割直接加工而成，加工簡單，精度高，加工成本低；鍛造過程中，若鍛件 金屬流入上模1與下模上層2之間的空隙，下模上層2將鍛造結束時，即在上模1抬起時將 被帶起，這時脫模環8將下模上層2擋住，保證模具分離。
[0007] 本實用新型的優點在于：
[0008] 1)本實用新型采用精密鍛造方法加工油泵齒輪軸，可以代替傳統切削加工中的粗 加工；
[0009] 2)與傳統切削加工相比加工效率可提高1(Γ50倍，材料利用率可達到80%以上，提 高2(Γ40個百分點，產品性能也有一定程度提高；
[0010] 3)采用凹模分層式結構，結構緊湊，解決了油泵齒輪軸精鍛模具分模困難的問題， 模具零件形狀簡單，加工成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的油泵齒輪軸精鍛模具總裝圖，其中：1為上模，2為下模上層， 3為齒形模具，4為下模下層，5為底座，6為下模外圈，7為下模座，8為脫模環；
[0012] 圖2為模具中下模上層零件圖；
[0013] 圖3為模具中齒形模具零件圖；
[0014] 圖4為本實用新型精鍛的油泵齒輪軸實例。
【具體實施方式】
[0015] 本實用新型實例所鍛造的油泵齒輪軸（圖4)，包括齒形部分和兩側軸部分；下模 下層高度等于齒輪軸側軸高度，齒形模具高度等于齒輪軸齒形高度；齒形模具和下模下層 均由內外圈過盈裝配而成；模具各個部分按圖1所示結構裝配：上模1裝于壓力機上滑塊 之下，底座5、下模下層4、齒形模具3 (圖3)、下模上層2 (圖2)依次裝入下模座7中，并由 下模外圈6固定在壓力機機座之上；脫模環8由螺母固定在下模外圈6之上。
[0016] 本實例模具安裝在1000Τ雙盤摩擦壓力機上進行油泵齒輪軸精鍛加工，鍛壓速度 約為200mm/s，鍛造模具及鍛件均涂抹水基石墨潤滑劑。
【權利要求】
1. 一種油泵齒輪軸精鍛成形模具，其特征在于，模具結構包括上模（1 )，下模上層（2)， 齒形模具（3)，下模下層（4)，底座（5)，下模外圈（6)，壓圈（7)，脫模環（8)，其中上模（1)是 一個簡單的凸桿結構，裝于壓力機上滑塊之下；模具型腔分為三層，下模上層（2)、齒形模 具（3 )和下模下層（4)，三層依次裝于下模座（7 )中，從而保證形位精度；底座（5 )置于下模 下層（4)之下，下模座（7)由下模外圈（6)固定在壓力機機座之上；脫模環（8)由螺母固定 在下模外圈（6)之上。
2. 按照權利要求1所述模具結構，鍛造過程中，若鍛件金屬流入上模（1)與下模上層 (2)之間的空隙，下模上層（2)將鍛造結束，即上模（1)抬起時，將被帶起，這時脫模環（8)將 下模上層（2)擋住，保證模具與鍛件分離。
【文檔編號】B21K1/06GK203900353SQ201420265110
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】王寶雨, 左斌, 楊樂毅, 史全宇 申請人:北京科技大學, 山東大為齒輪傳動有限公司