螺旋傘齒輪鍛造裝置的制造方法
【專利摘要】一種螺旋傘齒輪鍛造裝置，用以成型一個胚料，該螺旋傘齒輪鍛造裝置包含一個第一模具單元，及一個脫模單元。該第一模具單元包括一個第一模仁，及一個可移動地穿設(shè)該第一模仁且一端頂?shù)衷撆吡系撞康牡谝粵_桿。該脫模單元包括至少一個可帶動該第一模仁以該第一沖桿為軸旋轉(zhuǎn)的推抵機構(gòu)，及一個驅(qū)動機構(gòu)。該驅(qū)動機構(gòu)可推動該推抵機構(gòu)及該第一沖桿，使該推抵機構(gòu)帶動該第一模仁以該第一沖桿為軸旋轉(zhuǎn)而將該胚料頂出。在設(shè)計上不需破壞該第一沖桿及該第一模仁的完整性。
【專利說明】
螺旋傘齒輪鍛造裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鍛造裝置，特別是涉及一種將胚料成型為螺旋傘齒輪的鍛造裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]以往螺旋傘齒輪的成型大都是以機械切削加工為主，然而此種加工方式會浪費較多的材料，且需要繁復(fù)的制程及冗長的加工時間，效率較低，而因切削過程使金屬纖維被切斷及不連續(xù)，故加工出的成品結(jié)構(gòu)強度較低。一般業(yè)者多以鍛造方式來進(jìn)行加壓成型，然而由于螺旋傘齒輪具有負(fù)拔模角的螺旋齒形，因此在拔模時無法直接脫模，使得螺旋齒形需另外以刀具切削，造成如前述切削加工的缺點。[〇〇〇3]而目前提出可直接脫模的鍛造方式主要分為兩種，一種是以旋轉(zhuǎn)沖桿并推頂加工完成的螺旋傘齒輪，使其順著模仁內(nèi)的齒槽旋轉(zhuǎn)脫模，但此種方式需在沖桿上設(shè)置如齒輪等傳動組件，且還需配合馬達(dá)、齒條或煉條等組件，配置復(fù)雜且破壞沖桿強度，而另一種方法是不對沖桿加工以保持沖桿強度，改旋轉(zhuǎn)模仁并以沖桿將螺旋傘齒輪頂出以脫模，然而此種方式雖可保持沖桿強度，卻需另對模仁進(jìn)行穿孔、挖槽等加工，反而破壞模仁強度及封閉性，仍需改善。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種持沖桿及模仁完整性的螺旋傘齒輪鍛造裝置。
[0005]本發(fā)明螺旋傘齒輪鍛造裝置，用以成型一個胚料，該螺旋傘齒輪鍛造裝置包含一個第一模具單元，及一個脫模單元，該第一模具單元包括一個用以置放該胚料的第一模仁， 及一個可移動地穿設(shè)該第一模仁且一端頂?shù)衷撆吡系撞康牡谝粵_桿，該脫模單元連動該第一模仁，其特征在于:該螺旋傘齒輪鍛造裝置還包含至少一個可帶動該第一模仁以該第一沖桿為軸旋轉(zhuǎn)的推抵機構(gòu)，及一個驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)可受控制地在一個成型位置與一個頂出位置間移動，當(dāng)該驅(qū)動機構(gòu)由該成型位置朝該頂出位置間移動時，可推動該推抵機構(gòu)及該第一沖桿，使該推抵機構(gòu)帶動該第一模仁相對于該第一沖桿旋轉(zhuǎn)，并使該第一沖桿將該胚料頂出該第一模仁。
[0006]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該驅(qū)動機構(gòu)具有一個承接該第一沖桿的頂料板，該推抵機構(gòu)具有一個可推動該第一模仁旋轉(zhuǎn)的第一滑塊，及一個設(shè)置于該驅(qū)動機構(gòu)的頂料板上并頂?shù)衷摰谝换瑝K的第二滑塊。
[0007]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該第一滑塊具有一個本體部，及一個設(shè)置于該本體部上且貼抵該第二滑塊的第一斜導(dǎo)面，該第二滑塊具有一個貼抵該第一斜導(dǎo)面的第二斜導(dǎo)面。
[0008]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該第一模仁外緣凸設(shè)有多個呈齒形的傳動部，該第一滑塊還具有一個設(shè)置于該本體部上且與所述傳動部嚙合的齒條部。
[0009]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該第一沖桿具有一個卡置于該胚料底部以限制該胚料旋轉(zhuǎn)的定位端。
[0010]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該第一模具單元還包括一個供該第一模仁設(shè)置的第一模座，及一個兩端分別頂?shù)衷摰谝粵_桿及該第一模仁的第一彈性件。
[0011]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該螺旋傘齒輪鍛造裝置還包含一個與該第一模具單元對合的第二模具單元，該第二模具單元包括一個與該第一模座對合的第二模座、一個設(shè)置于該第二模座內(nèi)并與該第一模仁對合的第二模仁、一個設(shè)置于該第二模座內(nèi)且穿設(shè)該第二模仁的第二沖桿，及一個設(shè)置于該第二模座內(nèi)且兩端分別頂?shù)衷摰诙Ｗ霸摰诙Ｈ实牡诙椥约?br>[0012]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該推抵機構(gòu)的該第一滑塊設(shè)置于該第一模座內(nèi)，該推抵機構(gòu)還具有一個設(shè)置于該第一滑塊上的復(fù)位件。
[0013]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該驅(qū)動機構(gòu)還具有至少一個兩端分別頂?shù)衷擁斄习寮霸摰谝荒Ｗ臍w位彈性件。
[0014]較佳地，前述螺旋傘齒輪鍛造裝置，其中該第一模具單元還包括至少一個卡置于該第一模座及該第一模仁間，減輕該第一模仁及該第一模座間摩擦力的旋轉(zhuǎn)件，該驅(qū)動機構(gòu)還具有一個設(shè)置于該頂料板上的頂出桿，該頂出桿朝遠(yuǎn)離該第一沖桿的方向穿設(shè)該第一模座。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:通過該推抵機構(gòu)可使該第一模仁以該第一沖桿為軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將該胚料頂出該第一模仁完成脫模，在設(shè)計上不需破壞該第一沖桿及該第一模仁的完整性?！靖綀D說明】
[0016]圖1是一個剖視圖，說明本發(fā)明螺旋傘齒輪鍛造裝置的一個實施例；
[0017]圖2是一個俯視圖，說明本實施例的一個第一模仁及一個推抵機構(gòu)；
[0018]圖3是一個局部放大圖，用以輔助說明圖1中假想線框示處A ;
[0019]圖4是一個剖視圖，說明本實施例中的合模成型過程；及
[0020]圖5是一個剖視圖，說明本實施例中的脫模過程。【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]參閱圖1及圖2,為本發(fā)明螺旋傘齒輪鍛造裝置的一個實施例，且在本實施例中， 該螺旋傘齒輪鍛造裝置1是采直立式設(shè)置以方便說明，但不以此為限。該螺旋傘齒輪鍛造裝置1，包含一個第一模具單元2、一個與該第一模具單元2對合的第二模具單元3,及一個設(shè)置于該第一模具單元2內(nèi)的脫模單元4。該第一模具單元2包括一個第一模座21、一個設(shè)置于該第一模座21內(nèi)的第一模仁22、一個可移動地穿設(shè)該第一模仁22的第一沖桿23、 一個兩端分別頂?shù)衷摰谝粵_桿23及該第一模仁22的第一彈性件24,及三個卡置于該第一模座21及該第一模仁22間減輕摩擦力的旋轉(zhuǎn)件25。該第一模仁22外緣是如圖2所示地凸設(shè)有多個呈齒形的傳動部221。該第一沖桿23具有一定位端231，該定位端231不為圓形，而可以是橢圓、矩形、三角形，或其他的形狀。所述旋轉(zhuǎn)件25在本實施例中為軸承，但不以此為限。
[0023]該第二模具單元3包括一個與該第一模座21對合的第二模座31、一個設(shè)置于該第二模座31內(nèi)且與該第一模仁22對合的第二模仁32、一個設(shè)置于該第二模座31內(nèi)且穿設(shè)該第二模仁32的第二沖桿33,及一個設(shè)置于該第二模座31內(nèi)且兩端分別頂?shù)衷摰诙Ｗ?1 及該第二模仁32的第二彈性件34。
[0024]該脫模單元4包括一個驅(qū)動機構(gòu)41，及二個推抵機構(gòu)42。該驅(qū)動機構(gòu)41具有一個設(shè)置于該第一模座21內(nèi)且承接該第一沖桿23的頂料板411、一個設(shè)置于該頂料板411相反于該第一沖桿23的一個面上且朝遠(yuǎn)離該第一沖桿23的方向穿設(shè)該第一模座21的頂出桿412,及兩個兩端分別頂?shù)衷擁斄习?11及該第一模座21的歸位彈性件413。該頂出桿 412連接氣缸或油壓缸等動力源而可相對于該第一模座21上下移動。每一個推抵機構(gòu)42 具有一個一端與該第一模仁22的所述傳動部221相嚙合的第一滑塊421、一個兩端分別頂?shù)衷摰谝换瑝K421及該頂料板411的第二滑塊422,及一個穿設(shè)該第一模座21且固定于該第一滑塊421上的復(fù)位件423。所述第一滑塊421是如圖2所示地間隔且平行設(shè)置。圖3 是圖1假想線框示處A的局部放大圖。每一個第一滑塊421具有一本體部424、一個設(shè)置于該本體部424上且嚙合所述傳動部221的齒條部425,及一個設(shè)置于該本體部424上且如圖 3所示地貼抵該第二滑塊422的第一斜導(dǎo)面426。該第二滑塊422具有一個如圖3所示地貼抵該第一斜導(dǎo)面426的第二斜導(dǎo)面427。
[0025]參閱圖1及圖4,本發(fā)明的操作步驟如下:先將該胚料B置入具有負(fù)拔模角的螺旋齒形特征的第一模仁22內(nèi)，再將該第二模具單元3下壓使其與該第一模具單元2對合，此時該第一模座21及該第二模座31上下相互對合。該第一模仁22及該第二模仁32對合。 此時該第一沖桿23及第二沖桿33是分別位于該胚料B的底部及頂部。接著進(jìn)行鍛造成型， 驅(qū)動該第二模具單元3繼續(xù)下壓，使該第二沖桿33向下壓抵該胚料B并與向上頂?shù)衷撆吡?B的第一沖桿23配合，擠壓該胚料B使其變形，并均勻地填充于該第一模仁22內(nèi)，進(jìn)而成型出如圖4所示的齒型特征而成型為一個螺旋傘齒輪。在該第二模具單元3下壓的過程中， 該第二彈性件34會受到該第二模座31的推抵而被壓縮，進(jìn)而產(chǎn)生一個迫使該第二模仁32 緊貼該第一模仁22的彈性偏移力，使該第一模仁22及第二模仁32在鍛造成型過程中是相互緊抵而密閉。
[0026]參閱圖2、圖3,及圖5,在完成鍛造成型后，將該第二模具單元3 (見圖4)向上復(fù)位，并啟動動力源(圖未示)使該驅(qū)動機構(gòu)41由一個如圖4所示的成型位置移動至一個如圖5所示的頂出位置，在此移動過程中，該驅(qū)動機構(gòu)41的頂出桿412推動該頂料板411向上移動，并帶動所述第二滑塊422及該第一沖桿23向上推頂，使所述第二滑塊422的所述第二斜導(dǎo)面427分別與所述第一滑塊421的所述第一斜導(dǎo)面426產(chǎn)生相對滑移，并使所述第一滑塊421朝彼此靠近的方向移動，借由相互嚙合的所述齒條部425及所述傳動部221， 使該第一模仁22順著該胚料B的齒型特征方向以該第一沖桿23為軸旋轉(zhuǎn)。而該第一沖桿 23的定位端231是卡置于該胚料B的底部，且通過該定位端231的形狀使被插置的胚料B 無法旋轉(zhuǎn)，以配合該第一模仁22的旋轉(zhuǎn)動作將該胚料B頂出該第一模仁22而完成脫模動作。在該驅(qū)動機構(gòu)41由該成型位置移動至該頂出位置的過程中，該第一彈性件24、所述歸位彈性件413,及所述復(fù)位件423受到壓縮，并于脫模動作完成后分別使該第一沖桿23、該頂料板411，及所述第一滑塊421復(fù)位。此定位機制可避免該第一模仁22在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后無法轉(zhuǎn)回原位，并可直接進(jìn)行下一次加工而不需重新校準(zhǔn)，提升加工精準(zhǔn)度并節(jié)省時間。
[0027]通過旋轉(zhuǎn)脫模的機制只需一個道次即可成型出形狀更為復(fù)雜、尺寸更加精確的鍛件，并解決負(fù)拔模角鍛件難以脫模的問題，且不需額外切削加工而能節(jié)省材料、減少成型道次及降低成本。而在鍛造成型時該第一模仁22及該第二模仁32為密閉狀態(tài)，故鍛件可大量減少毛邊量，金屬流線可沿鍛件輪廓分布，從而可避免鍛件流線末端外露，提高鍛件的機械性能。
[0028]綜上所述，通過所述第一滑塊421及所述第二滑塊422的連動，可使該第一模仁22 以該第一沖桿23為軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將該胚料B頂出該第一模仁22完成脫模，在設(shè)計上不需破壞該第一沖桿23及該第一模仁22的完整性，提升強度及精確度，且解決負(fù)拔模角不易脫模的問題，故確實能達(dá)成本發(fā)明的目的。
【主權(quán)項】
1.一種螺旋傘齒輪鍛造裝置，用以成型一個胚料，該螺旋傘齒輪鍛造裝置包含一個第 一模具單元，及一個脫模單元，該第一模具單元包括一個用以置放該胚料的第一模仁，及一 個可移動地穿設(shè)該第一模仁且一端頂?shù)衷撆吡系撞康牡谝粵_桿，該脫模單元連動該第一模 仁，其特征在于:該螺旋傘齒輪鍛造裝置還包含至少一個可帶動該第一模仁以該第一沖桿 為軸旋轉(zhuǎn)的推抵機構(gòu)，及一個驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)可受控制地在一個成型位置與一個頂 出位置間移動，當(dāng)該驅(qū)動機構(gòu)由該成型位置朝該頂出位置間移動時，可推動該推抵機構(gòu)及 該第一沖桿，使該推抵機構(gòu)帶動該第一模仁相對于該第一沖桿旋轉(zhuǎn)，并使該第一沖桿將該 胚料頂出該第一模仁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該驅(qū)動機構(gòu)具有一個承 接該第一沖桿的頂料板，該推抵機構(gòu)具有一個可推動該第一模仁旋轉(zhuǎn)的第一滑塊，及一個 設(shè)置于該驅(qū)動機構(gòu)的頂料板上并頂?shù)衷摰谝换瑝K的第二滑塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該第一滑塊具有一個本 體部，及一個設(shè)置于該本體部上且貼抵該第二滑塊的第一斜導(dǎo)面，該第二滑塊具有一個貼 抵該第一斜導(dǎo)面的第二斜導(dǎo)面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該第一模仁外緣凸設(shè)有 多個呈齒形的傳動部，該第一滑塊還具有一個設(shè)置于該本體部上且與所述傳動部嚙合的齒 條部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該第一沖桿具有一個卡 置于該胚料底部以限制該胚料旋轉(zhuǎn)的定位端。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該第一模具單元還包括 一個供該第一模仁設(shè)置的第一模座，及一個兩端分別頂?shù)衷摰谝粵_桿及該第一模仁的第一 彈性件。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該螺旋傘齒輪鍛造裝置 還包含一個與該第一模具單元對合的第二模具單元，該第二模具單元包括一個與該第一模 座對合的第二模座、一個設(shè)置于該第二模座內(nèi)并與該第一模仁對合的第二模仁、一個設(shè)置 于該第二模座內(nèi)且穿設(shè)該第二模仁的第二沖桿，及一個設(shè)置于該第二模座內(nèi)且兩端分別頂 抵該第二模座及該第二模仁的第二彈性件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該推抵機構(gòu)的該第一滑 塊設(shè)置于該第一模座內(nèi)，該推抵機構(gòu)還具有一個設(shè)置于該第一滑塊上的復(fù)位件。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該驅(qū)動機構(gòu)還具有至少 一個兩端分別頂?shù)衷擁斄习寮霸摰谝荒Ｗ臍w位彈性件。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋傘齒輪鍛造裝置，其特征在于:該第一模具單元還包括 至少一個卡置于該第一模座及該第一模仁間，減輕該第一模仁及該第一模座間摩擦力的旋 轉(zhuǎn)件，該驅(qū)動機構(gòu)還具有一個設(shè)置于該頂料板上的頂出桿，該頂出桿朝遠(yuǎn)離該第一沖桿的 方向穿設(shè)該第一模座。
【文檔編號】B21J13/02GK105983638SQ201510040450
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】張燦勛, 張婉琪, 蔡盛祺
【申請人】財團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心