專(zhuān)利名稱(chēng)：階梯式斜楔模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及斜楔模具，尤其是涉及階梯式斜楔模具，具有至少一個(gè)斜楔環(huán)被一個(gè)斜楔致動(dòng)器致動(dòng)。
本發(fā)明的背景鏈輪是眾所周知的和用為多個(gè)軸之間傳送功率的一個(gè)器件。功率傳送鏈輪以數(shù)種方式制造。金屬板材是借助旋壓或斜楔模具制造的。在這種方法中，齒或榫是在模具至預(yù)制件的一個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)中成形的。鏈輪可以借助一個(gè)沖頭和模具系統(tǒng)制造。一個(gè)沖頭使用于軸向地壓制一個(gè)工件通過(guò)一個(gè)模具。
這種技術(shù)的代表是專(zhuān)利U.S.Patent No.3,796,085 to Fisher et al它公開(kāi)一種制造鏈輪的方法是借助模具拉伸一個(gè)盤(pán)件成為一個(gè)環(huán)形元件，而同時(shí)成形鏈輪齒在其上。
這種技術(shù)的另一代表是專(zhuān)利U.S.Patent No.5,269,167 toGerhart，它公開(kāi)一個(gè)可調(diào)節(jié)的航空斜楔組件使用在一個(gè)動(dòng)力壓機(jī)內(nèi)。一個(gè)滑塊可滑動(dòng)地安裝為相對(duì)于錘頭的運(yùn)動(dòng)平面成一個(gè)角度，以便在延伸和收縮位置之間移動(dòng)。
現(xiàn)有技術(shù)方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，在一個(gè)部件的末端產(chǎn)生毛刺，這是由于單獨(dú)地依賴(lài)于或者是一個(gè)進(jìn)入和退出運(yùn)動(dòng)(水平的)或一個(gè)垂直的運(yùn)動(dòng)。再者，它是較復(fù)雜的，要求多個(gè)活動(dòng)部件，如在多工作站制造中所遇見(jiàn)的，它需要增加最終產(chǎn)品的費(fèi)用。還有，由于塑性流動(dòng)的限制，在一個(gè)單沖程中沖壓復(fù)雜形狀的現(xiàn)有技術(shù)方法限制了表面形狀的復(fù)雜程度。如果在一個(gè)單沖程中超出一定的限制成形，金屬會(huì)撕裂或起皺。
需要的是一個(gè)斜楔模具，它借助一個(gè)斜楔環(huán)的橫向和垂直運(yùn)動(dòng)成形一個(gè)鏈輪。需要的是一個(gè)斜楔模具，它包括多個(gè)共軸的斜楔環(huán)。需要的是一個(gè)斜楔模具，在一個(gè)單壓制工序中使用多階梯成形壓制成形一個(gè)帶齒的鏈輪。本發(fā)明滿(mǎn)足這些要求。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的主要特點(diǎn)是提供一個(gè)斜楔模具，它借助一個(gè)斜楔環(huán)的一個(gè)橫向和垂直運(yùn)動(dòng)成形一個(gè)鏈輪。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是提供一個(gè)斜楔模具，它包括多個(gè)共軸的斜楔環(huán)。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是提供一個(gè)斜楔模具，用于在一個(gè)單壓制工序中使用多階梯成形法成形一個(gè)帶齒的鏈輪。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)將通過(guò)本發(fā)明的下列說(shuō)明和附圖指出和明確表達(dá)。
本發(fā)明包括一個(gè)斜楔模具。斜楔模具包括至少一個(gè)斜楔環(huán)。斜楔環(huán)包括多個(gè)可移動(dòng)的斜楔齒。斜楔齒借助一個(gè)斜楔致動(dòng)器在朝向斜楔模具的一個(gè)軸線的垂線上移動(dòng)。斜楔致動(dòng)器具有一個(gè)內(nèi)徑比斜楔環(huán)的一個(gè)外徑小。當(dāng)斜楔致動(dòng)器沿著斜楔環(huán)的一個(gè)外周邊平行于斜楔軸線移動(dòng)時(shí)，斜楔齒逐漸地接合和壓制向內(nèi)接近一個(gè)工件。工件與斜楔致動(dòng)器同時(shí)地移動(dòng)，這時(shí)借助一個(gè)沖頭的動(dòng)作，它是與斜楔致動(dòng)器共軸的和位于斜楔環(huán)的直徑內(nèi)。每個(gè)斜楔齒是當(dāng)工件通過(guò)時(shí)同時(shí)地與工件接合。在斜楔致動(dòng)器收縮之后，一個(gè)彈性元件返回每個(gè)斜楔齒至一個(gè)開(kāi)始位置，允許排出一個(gè)最終的部件。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是本發(fā)明工具的一個(gè)橫剖面圖；圖2是一個(gè)斜楔致動(dòng)器的一個(gè)橫剖面圖；圖3是一個(gè)斜楔框的橫剖面圖，在圖3的直線4-4處；圖5是一個(gè)斜楔框的一個(gè)透視圖；圖6是多斜楔的一個(gè)頂視圖；圖7是多斜楔的一個(gè)側(cè)視圖，在圖6的直線7-7處；圖8是多斜楔的一個(gè)透視圖；圖9a是一個(gè)斜楔的一個(gè)背立視圖9b是一個(gè)斜楔的一個(gè)頂視圖；圖9c是一個(gè)斜楔的一個(gè)側(cè)立視圖；圖10是一個(gè)斜楔的一個(gè)透視圖；圖11a是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)側(cè)視圖；圖11b是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)頂視圖；圖11c是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)側(cè)頂視圖；圖12是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)透視圖；圖13是本發(fā)明工具的一個(gè)分解圖。
本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例的說(shuō)明圖1是本發(fā)明工具的一個(gè)橫剖面圖。階梯的斜楔模具或工具通常包括一個(gè)斜楔致動(dòng)器10，斜楔座70和沖頭工具60。
斜楔致動(dòng)器10包括一個(gè)基本上圓筒形，具有一個(gè)軸線。一個(gè)沖頭工具60在斜楔致動(dòng)器10的一個(gè)內(nèi)鏜孔內(nèi)共軸地延伸。斜楔致動(dòng)器10和沖頭工具60連接至底板80。
斜楔20與斜楔座70可移動(dòng)地接合。斜楔20排列為圓筒或環(huán)形。本實(shí)施例包括四個(gè)斜楔環(huán)，雖然任何數(shù)目的斜楔環(huán)是可能的。在環(huán)20a，20b和20c內(nèi)的斜楔每個(gè)示出為在壓制位置，與斜楔致動(dòng)器10接合。斜楔環(huán)20d尚未與斜楔致動(dòng)器10接合，因此處于未壓制或自由位置。
斜楔表面25滑動(dòng)地接合斜楔致動(dòng)器表面11，從而推動(dòng)一個(gè)滑輪徑向地向內(nèi)接近一個(gè)部件P。斜楔座70包括底板90。底板90具有一個(gè)鏜孔91。
斜楔止動(dòng)器30延伸在斜楔座70的一個(gè)半徑附近。斜楔止動(dòng)器30與凹槽26接合，彈性元件40設(shè)置在每個(gè)斜楔20和斜楔止動(dòng)器30之間、彈性元件40可以包括任何彈性體材料具有一個(gè)壓縮模量包括天然和合成橡膠及它們的等同體。彈性元件40還包括一個(gè)彈簧，具有一個(gè)彈簧率。
在工作中，斜楔致動(dòng)器10和沖頭工具60借助一個(gè)液壓作動(dòng)筒或本領(lǐng)域已知的其它壓制機(jī)構(gòu)的工作在一個(gè)方向M上移動(dòng)。部件P在一個(gè)循環(huán)開(kāi)始時(shí)與沖頭工具60的末端61接合，其中沖頭工具60完全地由斜楔座收縮。部件P可以包括一個(gè)杯形壞料。斜楔致動(dòng)器10和沖頭工具60在方向M內(nèi)移動(dòng)，以壓制部件P通過(guò)每個(gè)斜楔環(huán)。斜楔致動(dòng)器10上的一個(gè)邊緣13在軸向上超前部件P一個(gè)數(shù)量，足夠引起每個(gè)斜楔20當(dāng)部件P前進(jìn)通過(guò)每個(gè)斜楔20時(shí)完全地接合部件P的一個(gè)側(cè)面，由于每個(gè)斜楔環(huán)被表面11接合，斜楔壓制向內(nèi)接近部件，從而形成一個(gè)環(huán)狀在部件內(nèi)，如表面22所限定。當(dāng)每個(gè)斜楔20壓制向內(nèi)時(shí)，彈性元件40被壓縮頂住斜楔止動(dòng)環(huán)齒31。一旦一個(gè)部件(未示出)被沖頭工具60推動(dòng)通過(guò)斜楔環(huán)20d，此部件通過(guò)鏜孔91落入一個(gè)接收器內(nèi)(未示出)。當(dāng)斜楔致動(dòng)器10收縮時(shí)，彈性元件40膨脹，從而推動(dòng)每個(gè)斜楔20向外。
每個(gè)環(huán)的內(nèi)徑基本上與一個(gè)原始的部件的外徑相同，這就是說(shuō)，每個(gè)斜楔環(huán)20a，20b，20c和20d在未壓制位置具有的內(nèi)徑(ID)與部件P的外徑(OD)相同。
最終的結(jié)果是一個(gè)階梯的斜楔模具，但是每個(gè)斜楔環(huán)的斜楔在一個(gè)部件移動(dòng)通過(guò)模具時(shí)同時(shí)地移動(dòng)向內(nèi)。這樣導(dǎo)致一個(gè)有利的水平和垂直成形的組合。
人們能夠理解，本發(fā)明工具還允許同時(shí)地進(jìn)行數(shù)個(gè)成形步驟，否則在現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)要求在沖壓和模壓過(guò)程中單獨(dú)的步驟。這種單獨(dú)的現(xiàn)有技術(shù)過(guò)程要求部件在成形過(guò)程的每個(gè)階段操作一次以上。再者，使用本發(fā)明工具，在最終部件上沒(méi)有毛刺產(chǎn)生，不需要隨后的清理。
圖2是一個(gè)斜楔致動(dòng)器10的一個(gè)橫剖面圖。斜楔致動(dòng)器10具有基本上一個(gè)圓筒形。斜楔致動(dòng)器表面11延伸在斜楔致動(dòng)器10的一個(gè)內(nèi)表面的附近。表面11形成相對(duì)于中心線A-A的一個(gè)角度θ。斜楔致動(dòng)器10還限定一個(gè)鏜孔12，具有一個(gè)內(nèi)表面13。角度θ是基本上在15°至60°范圍內(nèi)。
圖3是一個(gè)斜楔框的一個(gè)頂視圖。斜楔框12通常形成一個(gè)環(huán)，具有一上鏜孔25。斜楔框21包括多個(gè)齒23，以及多個(gè)凹槽22，它們?cè)谝粋€(gè)底板24上與齒23交替地分布。一個(gè)斜楔20滑動(dòng)地接合在每個(gè)凹槽22內(nèi)。每個(gè)齒23形成一個(gè)錐形，以便容納一個(gè)基本上矩形的斜楔20在每個(gè)凹槽22內(nèi)。凹槽22的數(shù)目以及因此斜楔20的數(shù)目確定了制造時(shí)每個(gè)部件上成形的齒的數(shù)目。
圖4是一個(gè)斜楔框的側(cè)剖面圖，在圖3的直線4-4處。凹槽22是對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在斜楔框21一個(gè)周邊周?chē)?。齒23在一個(gè)環(huán)形底板24上排列在斜楔框21的一個(gè)周邊周?chē)?br> 圖5是一個(gè)斜楔框的一個(gè)透視圖。齒23和凹槽22圍繞一個(gè)鏜孔25的交替的圖案清晰地示出。
圖6是多斜楔的一個(gè)頂視圖，斜楔20示出為在斜楔框的一個(gè)周邊周?chē)帕械囊粋€(gè)基本上環(huán)形的圖案。成形表面22凸起向內(nèi)接近一個(gè)部件(未示出)。成形表面22可以形成準(zhǔn)備成形進(jìn)入一個(gè)零件的任何形狀。
圖7是多斜楔的一個(gè)側(cè)視圖，在圖6的直線7-7處，接合表面25是一個(gè)傾斜的表面，形成一個(gè)角度φ。角度φ基本上等于致動(dòng)器表面11上的角度θ。在開(kāi)始的接觸時(shí)，表面11接合表面25。只要表面11接合表面25，斜楔20在一個(gè)方向上移動(dòng)，它基本上是徑向的，垂直于工具的一個(gè)軸線。表面23在一個(gè)斜楔20完全地被斜楔致動(dòng)器10接合時(shí)接合致動(dòng)器表面13。每個(gè)斜楔20包括凹槽24，從而一個(gè)斜楔止動(dòng)齒31和彈性元件40接合。
圖8是多斜楔的一個(gè)透視圖。圖8所示的這種排列是當(dāng)這些斜楔接合在斜楔框21內(nèi)時(shí)形成的。
圖9a是一個(gè)斜楔的一個(gè)后立視圖。當(dāng)斜楔完全地接合時(shí)，表面23接合斜楔致動(dòng)器表面13。在與斜楔致動(dòng)器10一個(gè)開(kāi)始接觸時(shí)(未示出)，表面25接合表面11。
圖9b是一個(gè)斜楔的一個(gè)頂視圖，當(dāng)斜楔壓制進(jìn)入被成形的一個(gè)部件時(shí)，表面25接合表面11。成形表面22接合被成形的一個(gè)部件。
圖9c是一個(gè)斜楔的一個(gè)側(cè)立視圖。凹槽24接合一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)齒31和一個(gè)彈性元件40。
圖10是一個(gè)斜楔的一個(gè)透視圖。表面22可以具有成形一個(gè)部件要求的任何形狀。
圖11a是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)側(cè)視圖。斜楔止動(dòng)環(huán)30包括一個(gè)環(huán)形，形成一個(gè)鏜孔34和具有齒31，并且?guī)в邪疾?2設(shè)置在齒31之間。齒31和凹槽32設(shè)置在環(huán)33上的斜楔座21的一個(gè)周邊的周?chē)?。每個(gè)齒31凸起進(jìn)入斜楔20上一個(gè)凹槽24內(nèi)，見(jiàn)圖1和圖13。
圖11b是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)頂視圖。每個(gè)齒31和凹槽32設(shè)置在斜楔止動(dòng)環(huán)底板33上一個(gè)鏜孔34的周?chē)?，以便基本上匹配每個(gè)斜楔20的一個(gè)位置。
圖11c是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)側(cè)頂視圖。
圖12是一個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)的一個(gè)透視圖。每個(gè)斜楔止動(dòng)環(huán)30接合一個(gè)斜楔框21在一個(gè)凹槽26內(nèi)，或一個(gè)斜楔座70在一個(gè)凹槽71內(nèi)，見(jiàn)圖13。
圖13是本發(fā)明工具的一個(gè)分解圖。人們能夠由圖13看出，本發(fā)明工具的部件能夠容易地裝配和分解，如果操作或維護(hù)需要這樣做。每個(gè)部件使用精密機(jī)加工表面和定位銷(xiāo)釘疊層在另一個(gè)上面，如果需要這樣做。沖頭工具60的末端61形成一個(gè)表面具有一個(gè)形狀，它與斜楔20上的表面22協(xié)作，以形成一個(gè)帶齒的鏈輪部件P。
雖然本發(fā)明的簡(jiǎn)單形式已在此說(shuō)明，對(duì)于技術(shù)熟練人員可以理解，在不脫離以上所述的本發(fā)明的精神和范圍條件下，在結(jié)構(gòu)方面和有關(guān)部件方面可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一個(gè)工具，包括一個(gè)可移動(dòng)的元件，具有一個(gè)表面用于滑動(dòng)地接合一個(gè)斜楔；一個(gè)斜楔，與一個(gè)固定元件滑動(dòng)地接合；借助與可移動(dòng)元件的接合，所述斜楔在一個(gè)預(yù)定的方向上被推壓；以及一個(gè)部件元件，用于支承被斜楔成形的一個(gè)部件，以及設(shè)置為相對(duì)于斜楔在可移動(dòng)元件的相對(duì)處，部件元件可以與可移動(dòng)元件同時(shí)地移動(dòng)。
2.按照權(quán)利要求1的工具，其特征在于，可移動(dòng)的元件包括一個(gè)基本上為圓筒形的一個(gè)鏜孔；所述表面設(shè)置在可移動(dòng)的元件的一個(gè)內(nèi)表面上。
3.按照權(quán)利要求2的工具，其特征在于，部件元件設(shè)置在鏜孔內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求3的工具，其特征在于，還包括多個(gè)斜楔，包括一個(gè)斜楔環(huán)，設(shè)置為基本上圍繞固定元件的一個(gè)環(huán)形；以及這些斜楔設(shè)置在固定元件上，該固定元件位于可移動(dòng)元件和部件元件之間。
5.按照權(quán)利要求4的工具，還包括一個(gè)彈性元件，用于在一個(gè)預(yù)定的方向上推壓斜楔。
6.按照權(quán)利要求5的工具，還包括多個(gè)斜楔環(huán)，設(shè)置為鄰接固定元件。
7.按照權(quán)利要求6的工具，還包括多個(gè)止動(dòng)器，每個(gè)止動(dòng)器限制一個(gè)斜楔的一個(gè)移動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求6的工具，其特征在于，固定元件還包括一個(gè)鏜孔，用于接收部件元件；以及多個(gè)斜楔環(huán)，設(shè)置為圍繞鏜孔。
全文摘要
本發(fā)明包括一個(gè)斜楔模具。斜楔模具包括至少一個(gè)斜楔環(huán)(20a，20c)。斜楔環(huán)包括多個(gè)可移動(dòng)的斜楔齒。斜楔齒借助一個(gè)斜楔致動(dòng)器(10)可以在接近斜楔模具的一個(gè)軸線的一個(gè)垂線上移動(dòng)。斜楔致動(dòng)器(10)具有一個(gè)內(nèi)徑，它比斜楔環(huán)的外徑小。當(dāng)斜楔致動(dòng)器沿著斜楔環(huán)的一個(gè)外周邊平行于斜楔模具軸線移動(dòng)時(shí)，斜楔齒逐漸地接合和壓制向內(nèi)接近一個(gè)工件(P)。工件借助一個(gè)沖頭(60)的動(dòng)作與斜楔致動(dòng)器同時(shí)地移動(dòng)，沖頭(60)與斜楔致動(dòng)器共軸，以及在斜楔環(huán)的直徑內(nèi)。每個(gè)斜楔齒在工件通過(guò)時(shí)同時(shí)地與工件接合。在斜楔致動(dòng)器收縮之后，一個(gè)彈性元件返回每個(gè)斜楔齒至一個(gè)開(kāi)始位置，以允許排出一個(gè)成品部件。
文檔編號(hào)B21D53/28GK1642672SQ03806966
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者葉海亞·霍賈特 申請(qǐng)人:蓋茨公司