一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具的制作方法

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1.本发明属于热处理压淬设备技术领域，特指一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具。


背景技术：

2.随着工业的不断深入发展，对工件的精度要求越来越高，因此，工件在热处理过程中，防止工件发生变形成了必不可少的环节，尤其是对大型薄壁齿圈而言，在掺碳淬火加工时极容易出现椭圆扁形、校圆裂纹等热变形问题，故如何在热处理过程中防止大型薄壁齿圈发生变形，直接影响到了大型薄壁齿圈的尺寸精度以及成品质量。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具，其通过调节上调节垫与下调节垫的厚度，先借助内锥套沿径向向外移动对齿圈进行定位，再由外锥套沿径向向内移动对齿圈进行抱紧，进而可有效控制齿圈的尺寸，最大限度提升齿圈在压淬后的圆度与定形精度。
4.本发明是这样实现的：
5.一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具，包括有能相对上下移动的上模板与下模板，所述上模板与下模板之间形成放置有齿圈的压淬模腔，位于齿圈内环侧的压淬模腔上设有能升降滑动的下拉锥体、以及对下拉锥体的升降位移进行限位的下调节垫，下拉锥体与齿圈之间设有若干个周向分布的内锥套，位于齿圈外环侧的压淬模腔上设有若干个周向分布且能相对上模板或下模板升降移动的外锥套、以及对外锥套的升降位移进行限位的上调节垫，外锥套与对应模板的壁面之间、以及内锥套与下拉锥体之间均为锥面结构配合，下拉锥体向下移动能推动内锥套沿齿圈径向向外移动并直至抵靠在齿圈上，上模板与下模板上下相向移动能推动外锥套相对齿圈径向向内移动并直至抵靠在齿圈上，压淬模腔上设有能推动内锥套相对齿圈向内移动的下复位弹簧、以及能推动外锥套相对齿圈向外移动的上复位弹簧。
6.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，位于所述齿圈正上方的压淬模腔上升降滑动连接有压环，压环与压淬模腔之间设置有能推动压环抵靠在齿圈上端面上的压紧弹簧。
7.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，还包括有下拉油缸，下拉油缸的伸缩端贯穿并滑动连接在下模板上，所述下拉锥体设置在下拉油缸的伸缩端上，所述下调节垫位于下拉锥体的底面与下模板之间。
8.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述下模板上开设有下滑动槽，每一所述内锥套的底部均滑动连接在下滑动槽内，且内锥套的底部与沿齿圈径向设置的导向杆一端固定连接，导向杆的另一端插设并滑动配合在下滑动槽的侧壁上，所述下复位弹簧套装在导向杆上，且下复位弹簧的一端抵靠在对应的内锥套、另一端抵靠在下滑动槽的侧壁上。
9.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述上模板的底部设有环形基体，所述外锥套周向分布在环形基体的底部内环壁面上，且该内环壁面为压淬模腔与外锥套配合的锥面，环形基体的底部内环壁面上沿上下开设有与外锥套一一对应的条形通孔，同一条形通孔的孔深尺寸保持不变，导向螺钉的头部位于环形基体之外并与条形通孔内外限位、尾部贯穿条形通孔连接在对应外锥套上，上模板相对下模板向下移动、外锥套在下模板的推动下向上移动。
10.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，位于所述外锥套上方的环形基体内环壁向内延伸形成环形凸起，所述上调节垫设置在外锥套与环形凸起之间、且所述上复位弹簧设置在上调节垫与环形凸起之间，环形凸起与上模板之间形成有供压板上下升降滑动的升降限位空间，压板的底面上设有贯穿环形凸起内孔并能与齿圈位置相对应的抵触凸环，所述压紧弹簧位于压环与上模板之间。
11.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述上调节垫的顶面上开设有下凹槽，所述环形凸起的底面上开设有与下凹槽位置相对应的上凹槽，所述上复位弹簧的一端抵靠在上凹槽的槽底面上、另一端抵靠在下凹槽的槽底面上。
12.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述上模板的底面上开设有复位凹槽，所述压紧弹簧的一端设置在复位凹槽内、另一端抵靠在压环上。
13.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述压紧弹簧沿压环的圆周周向均布在两个以上。
14.在上述的一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具中，所述内锥套与外锥套均呈扇形结构，且内锥套周向均布有6个、外锥套周均布有12-24个。
15.本发明相比现有技术突出的优点是：
16.1、本发明采用内锥套的内涨自定心设计、以及外锥套在上下模板的升降作用下的内缩环抱设计方式，按照先定位后抱紧的原则、实现加工基准定位误差小的目的，其根据齿圈的加工尺寸要求通过调节上调节垫与下调节垫的厚度，先借助内锥套沿径向向外移动对齿圈进行定位，再由外锥套沿径向向内移动对齿圈进行抱紧，进而可有效控制压淬后的齿圈尺寸，最大限度提升齿圈在压淬后的圆度与定形精度；
17.2、本发明通过压环在压紧弹簧的弹性驱动下、下压在齿圈的端面上，可有效防止齿圈在喷油淬火时端面发生翘曲的现象，可保证端面受力的均匀，具备较高的齿圈端面定型精度。
附图说明：
18.图1是本发明的整体结构剖视图。
19.图中：1、上模板；2、下模板；3、齿圈；4、下拉锥体；5、下调节垫；6、内锥套；7、外锥套；8、上调节垫；9、下复位弹簧；10、上复位弹簧；11、压环；12、压紧弹簧；13、下拉油缸；14、导向杆；15、环形基体；16、条形通孔；17、导向螺钉；18、环形凸起；19、抵触凸环。
具体实施方式：
20.下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1：
21.一种下拉内涨薄壁齿圈压淬模具，包括有能相对上下移动的上模板1与下模板2，
所述上模板1与下模板2之间形成放置有齿圈3的压淬模腔，位于齿圈3内环侧的压淬模腔上设有能升降滑动的下拉锥体4、以及对下拉锥体4的升降位移进行限位的下调节垫5，下拉锥体4与齿圈3之间设有若干个周向分布的内锥套6，位于齿圈3外环侧的压淬模腔上设有若干个周向分布且能相对上模板1或下模板2升降移动的外锥套7、以及对外锥套7的升降位移进行限位的上调节垫8，外锥套7与对应模板的壁面之间、以及内锥套6与下拉锥体4之间均为锥面结构配合，下拉锥体4向下移动能推动内锥套6沿齿圈3径向向外移动并直至抵靠在齿圈3上，上模板1与下模板2上下相向移动能推动外锥套7相对齿圈3径向向内移动并直至抵靠在齿圈3上，压淬模腔上设有能推动内锥套6相对齿圈3向内移动的下复位弹簧9、以及能推动外锥套7相对齿圈3向外移动的上复位弹簧10。其中，上模板1与下模板2上下分离、以打开压淬模腔，由人工或机械手将待压淬的齿圈3放入压淬模腔中，由压淬模腔内的下拉椎体向下移动、通过锥面结构的配合下使得内锥套6能够沿径向向外移动直至抵靠在该齿圈3的内环壁面上，进而实现齿圈3的位置定位，而上模板1相对下模板2向下移动以上下贴合下模板2时，外锥套7在锥面结构的配合作用下沿径向向内移动直至抵靠在该齿圈3的外环壁面上，进而对齿圈3进行抱紧，并且，由上调节垫8与下调节垫5分别对下拉椎体以及外椎体的升降行程进行限制，进而实现对内锥套6与外锥套7径向行程的限制，最终形成对齿圈3尺寸大小的有效限制。
22.本发明通过调节上调节垫8与下调节垫5的厚度，先借助内锥套6沿径向向外移动对齿圈3进行定位，再由外锥套7沿径向向内移动对齿圈3进行抱紧，进而可有效控制齿圈3的尺寸，最大限度提升齿圈3在压淬后的圆度与定形精度。
23.与此同时，为了防止齿圈3在喷油淬火时端面容易发生翘曲现象，故位于所述齿圈3正上方的压淬模腔上升降滑动连接有压环11，压环11与压淬模腔之间设置有能推动压环11抵靠在齿圈3上端面上的压紧弹簧12。即在上模板1与下模板2贴合时、压环11在压紧弹簧12的弹性作用力下紧紧挤压在齿圈3的上端面上、而齿圈3的底端面则紧紧抵靠在压淬模腔的对应壁面上。更进一步，压紧弹簧12作用在压环11上的弹性预静力可通过紧固螺栓等常用结构实现手动调节，以保持达到不同齿圈3所需的端面压紧力。
24.并且，为了使得下拉锥体4能够有足够的动力推动内锥套6对齿圈3的定位作用，在本实施例中，还包括有下拉油缸13，下拉油缸13的伸缩端贯穿并滑动连接在下模板2上，所述下拉锥体4设置在下拉油缸13的伸缩端上，所述下调节垫5位于下拉锥体4的底面与下模板2之间。即由下拉油缸13通过伸缩端向下拉动下拉锥体4，使得下拉锥体4能够通过锥面结构的配合推动内锥套6沿齿圈3径向向外移动并直至抵靠在齿圈3上，此时，下拉锥体4的外周壁面应为倾斜向下的锥面，而内锥面的内壁面为倾斜向上的锥面。
25.更进一步，为了使得内锥套6能够在压淬模腔中稳定沿齿圈3径向移动、以及能够稳定受下复位弹簧9的弹性作用力，所述下模板2上开设有下滑动槽，每一所述内锥套6的底部均滑动连接在下滑动槽内，且内锥套6的底部与沿齿圈3径向设置的导向杆14一端固定连接，导向杆14的另一端插设并滑动配合在下滑动槽的侧壁上，所述下复位弹簧9套装在导向杆14上，且下复位弹簧9的一端抵靠在对应的内锥套6、另一端抵靠在下滑动槽的侧壁上。
26.与此同时，外锥套7可以是径向滑动在上模板1或下模板2上的，由上模板1相对下模板2向下移动、以推动外锥套7沿径向向内移动以抵靠在齿圈3上；而在本实施例中，外锥套7是升降滑动连接在上模板1上，即具体结构为：所述上模板1的底部设有环形基体15，所
述外锥套7周向分布在环形基体15的底部内环壁面上，且该内环壁面为压淬模腔与外锥套7配合的锥面，环形基体15的底部内环壁面上沿上下开设有与外锥套7一一对应的条形通孔16，同一条形通孔16的孔深尺寸保持不变，导向螺钉17的头部位于环形基体15之外并与条形通孔16内外限位、尾部贯穿条形通孔16连接在对应外锥套7上，上模板1相对下模板2向下移动、外锥套7在下模板2的推动下向上移动，而由于环形基体15的底部内环壁面为倾斜锥面，故外锥套7在向上移动的同时、相对齿圈3径向向内移动。
27.更进一步，在本实施例中，为了使得上调节垫8能够实现对外锥套7的升降位移的限位、以及上复位弹簧10能够有效推动外锥套7相对齿圈3径向向外移动，其上复位弹簧10以及上调节垫8的具体设置方式为：位于所述外锥套7上方的环形基体15内环壁向内延伸形成环形凸起18，所述上调节垫8设置在外锥套7与环形凸起18之间、且所述上复位弹簧10设置在上调节垫8与环形凸起18之间，即上复位弹簧10通过上调节垫8推动外锥套7沿环形基体15的底部内环壁面向下滑动，以实现外锥套7相对齿圈3的径向向外移动；并且，为了使得压环11能够被稳定安装在上模板1上，以使得其在上模板1与下模板2上下贴合时压靠在齿圈3的上端面上，环形凸起18与上模板1之间形成有供压板上下升降滑动的升降限位空间，压板的底面上设有贯穿环形凸起18内孔并能与齿圈3位置相对应的抵触凸环19，所述压紧弹簧12位于压环11与上模板1之间。
28.更进一步，为了提高上复位弹簧10的安装稳定性，所述上调节垫8的顶面上开设有下凹槽，所述环形凸起18的底面上开设有与下凹槽位置相对应的上凹槽，所述上复位弹簧10的一端抵靠在上凹槽的槽底面上、另一端抵靠在下凹槽的槽底面上。
29.相对应的，为了提高压紧弹簧12的安装稳定性，所述上模板1的底面上开设有复位凹槽，所述压紧弹簧12的一端设置在复位凹槽内、另一端抵靠在压环11上。并且，为了使得压环11能够稳定抵靠在齿圈3的上端面上，所述压紧弹簧12沿压环11的圆周周向均布在两个以上。
30.在本实施例中，为了更好的对齿圈3进行定位以及环抱固定，所述内锥套6与外锥套7均呈扇形结构，且内锥套6周向均布有6个、外锥套7周均布有12-24个。
31.上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。