复合旋压皮带轮及其制造方法

摘要

一种复合旋压皮带轮及其制造方法，涉及一种皮带轮及其制造方法，该皮带轮由依次连接的大V形皮带槽、碟形幅板、支承筒、小V形皮带槽、安装板五段构成一个整体，大V形皮带槽一端为皮带轮大端面，另一端与碟形幅板的外圆周连接，碟形幅板的内圆周与支承筒的一端连接；支承筒一端向内收缩形成一凹台阶；小V形皮带槽一边与支承筒的凹台阶连接，另一边与安装板的外圆连接；安装板由碟形平面和位于该碟形平面中间的圆形安装平面构成，圆形安装平面上有一中心孔，上述各连接处均为圆滑过渡连接；其制造方法是将冷轧薄钢板经过连续拉深、整形、旋压等工序加工而成。该皮带轮具有不易变形，生产成本低、尺寸精度高、强度好，外形比较美观等优点。

权利要求

1.一种复合旋压皮带轮，其特征在于：它由依次连接的大V形皮带槽(1)、碟形幅板(2)、支承筒(3)、小V形皮带槽(4)、以及位于皮带轮小端端面的安装板(5)五段构成一个整体，所述的大V形皮带槽一端(11)为皮带轮的大端面，另一端与碟形幅板(2)的外圆周(21)连接，碟形幅板(2)的内圆周(22)朝皮带轮的大端方向倾斜向下并与支承筒(3)的一端连接；所述的支承筒(3)在靠近小V形皮带槽端向内收缩形成一凹台阶(31)，其内孔也形成一台阶孔(32)；小V形皮带槽(4)一边与支承筒的凹台阶(31)连接，另一边与安装板(5)的外圆连接；所述的安装板(5)由碟形平面(51)和位于该碟形平面中间的圆形安装平面(52)构成，圆形安装平面(52)上有一中心孔(521)；上述各连接处均为圆滑过渡连接。

2.根据权利要求1所述的复合旋压皮带轮，其特征在于：所述的大V形皮带槽外径D与小V形皮带槽外径d之比D/d的取值范围为：1≤D/d≤3。

3.根据权利要求1或2所述的复合旋压皮带轮，其特征在于：所述的大V形皮带槽(1)与碟形幅板(2)的连接处有加强筋(6)。

4.根据权利要求1或2所述的复合旋压皮带轮，其特征在于：所述的小V形皮带槽(4)与安装板(5)连接处有加强筋(7)。

5.根据权利要求3所述的复合旋压皮带轮，其特征在于：所述的小V形皮带槽(4)与安装板(5)连接处有加强筋(7)。

6.根据权利要求1所述的复合旋压皮带轮的制造方法，其特征在于：该方法是将冷轧薄钢板经过连续拉深、旋压形成复合旋压皮带轮，它包括以下主要工序：A、落料：将冷轧薄钢板在冲床上冲成圆形板材；

B、连续拉深：将落料所得的圆形板材在拉深设备上连续拉深成具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯；

C、整形：将经连续拉深的具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯在拉深设备上整形，使其形成具有碟形幅板的皮带轮半成品；

D、切边：将整形后的皮带轮半成品进行切边处理；

E、旋压加工：指将经整形、切边的皮带轮半成品分别旋压出大V形皮带槽和小V形皮带槽，得到复合旋压皮带轮成型轮；

F、机加工：将经旋压加工后的皮带轮在车床上进行机加工，车皮带轮支承筒的内台阶孔和车大V形皮带槽的外圆以及车小V形皮带槽的外圆；

G、冲孔：将皮带轮在冲床上冲出安装板的中心孔；

H、表面处理：将皮带轮进行表面处理，得到成品的复合旋压皮带轮。

7.根据权利要求6所述的复合旋压皮带轮的制造方法，其特征在于：所述的连续拉深工序的主要步骤包括：a、拉深I：将落料所得的圆形板材在拉深设备上作第一次拉深，使其形成圆筒型工件；

b、拉深II：将第一次拉深成的圆筒型工件在拉深设备上拉深成大小两级圆筒型的毛坯；

c、拉深III：将经第二次拉深所得的毛坯小端在拉深设备上进一步拉深，使其小端直径变小；

d、拉深IV：将经第三次拉深的毛坯小端再经拉深设备进行拉深，使其小端直径进一步变小；

e、拉深V：将毛坯小端再经拉深设备拉深，使小端外圆形成一台阶，从而得到具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯。

8.根据权利要求6或7所述的复合旋压皮带轮的制造方法，其特征在于：所述的旋压加工工序的主要步骤包括：(a)、将包括上模和下模的旋压模具、旋压轮分别安装在旋压机上；

(b)、将经过切边的皮带轮半成品安装在旋压模具的下模上，并将该工件夹紧；

(c)、旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽；

(e)、将制得的复合旋压皮带轮成型轮从旋压模具上卸下。

9.根据权利要求8所述的复合旋压皮带轮的制造方法，其特征在于：所述的步骤(c)、“旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽”工序中，采用的方法是：先旋压皮带轮半成品的大圆筒端形成大V形皮带槽，然后预车皮带轮支承筒的内台阶孔，最后旋压皮带轮半成品的小圆筒端形成小V形皮带槽。

10.根据权利要求8所述的复合旋压皮带轮的制造方法，其特征在于：所述的步骤(c)、“旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽”工序中，采用的方法是：或先旋压皮带轮半成品的大圆筒端形成大V形皮带槽、后旋压其小圆筒端形成小V形皮带槽；或是先旋压皮带轮半成品的小圆筒端形成小V形皮带槽、然后旋压其大圆筒端形成大V形皮带槽；或是对皮带轮半成品的大小圆筒端同时进行旋压形成大V形皮带槽和小V形皮带槽。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种机械传动部件中的皮带轮及其制造方法，特别是一种复合旋压皮带轮及其制造方法。

背景技术：

V形槽皮带轮作为重要的机械传动部件，被广泛应用在汽车、农业机械、纺织机械等各种机械传动设备上，其中，复合皮带轮的应用也越来越广泛，该皮带轮带有两道直径不相等的V形槽，传统的复合皮带轮都是采用铸造毛坯经切削加工的方法制成的，这种皮带轮不仅壁厚较厚、整体比较笨重，而且在加工过程中要去除大量金属材料，浪费了材料，由于铸造质量不均匀(有砂眼、气孔等)，所以每个皮带轮均需进行平衡处理，因而生产效率低，成本偏高；目前，随着复合皮带轮生产工艺的不断改进，有人采用先将大V形槽、小V形槽用旋压的方法分别加工好，然后再将它们分别焊接在机加工好的轴承支承座上(参见图3)，这种方法制得的皮带轮与传统的铸造皮带轮相比具有重量轻、产品质量好、外形美观等优点，但是它仍存在以下缺点：(1)、焊接容易变形：由于该产品是将旋压好的大、小V形槽分别焊接在轴承支承座上的，而且旋压好的大、小V形槽壁厚一般仅为1.5～2.5mm，因此焊接时比较容易变形；(2)、由于该产品的轴承支座是采用机加工的方法加工，仍然要去除金属材料，因此其生产成本仍相对较高。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种不易变形、生产成本低的复合旋压皮带轮及其制造方法，以解决目前的复合皮带轮及其制造方法存在的上述问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种复合旋压皮带轮，它由依次连接的大V形皮带槽、碟形幅板、支承筒、小V形皮带槽、以及位于皮带轮小端端面的安装板五段构成一个整体，所述的大V形皮带槽一端为皮带轮的大端面，另一端与碟形幅板的外圆周连接，碟形幅板的内圆周朝皮带轮的大端方向倾斜向下并与支承筒的一端连接；所述的支承筒在靠近小V形皮带槽端向内收缩形成一凹台阶，其内孔也形成一台阶孔；小V形皮带槽一边与支承筒的凹台阶连接，另一边与安装板的外圆连接；所述的安装板由碟形平面和位于该碟形平面中间的圆形安装平面构成，圆形安装平面上有一中心孔；上述各连接处均为圆滑过渡连接。

本发明的另一技术方案是：一种复合旋压皮带轮的制造方法，该方法是将冷轧薄钢板经过连续拉深、旋压形成复合旋压皮带轮，它包括以下主要工序：

A、落料：将冷轧薄钢板在冲床上冲成圆形板材；

B、连续拉深：将落料所得的圆形板材在拉深设备上连续拉深成具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯；

C、整形：将经连续拉深的具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯在拉深设备上整形，使其形成具有碟形幅板的皮带轮半成品；

D、切边：将整形后的皮带轮半成品进行切边处理；

E、旋压加工：指将经整形、切边的皮带轮半成品分别旋压出大V形皮带槽和小V形皮带槽，得到复合旋压皮带轮成型轮；

F、机加工：将经旋压加工后的皮带轮在车床上进行机加工，车皮带轮支承筒的内台阶孔和车大V形皮带槽的外圆以及车小V形皮带槽的外圆；

G、冲孔：将皮带轮在冲床上冲出安装板的中心孔；

H：表面处理：将皮带轮进行表面处理，得到成品的复合旋压皮带轮。

所述的连续拉深工序的主要步骤包括：

a、拉深I：将落料所得的圆形板材在拉深设备上作第一次拉深，使其形成圆筒型工件；

b、拉深II：将第一次拉深成的圆筒型工件在拉深设备上拉深成大小两级圆筒型的毛坯；

c、拉深III：将经第二次拉深所得的毛坯小端在拉深设备上进一步拉深，使其小端直径变小；

d、拉深IV：将经第三次拉深的毛坯小端再经拉深设备进行拉深，使其小端直径进一步变小；

e、拉深V：将毛坯小端再经拉深设备拉深，使小端外圆形成一台阶，从而得到具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯。

所述的旋压加工工序的主要步骤包括：

(a)、将包括上模和下模的旋压模具、旋压轮分别安装在旋压机上；

(b)、将经过切边的皮带轮半成品安装在旋压模具的下模上，并将该工件夹紧；

(c)、旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽；

(e)、将制得的复合旋压皮带轮成型轮从旋压模具上卸下。

本发明之复合旋压皮带轮及其制造方法与现有的复合皮带轮及其制造方法相比，具有以下有益效果：

1、产品不易变形，质量高：

由于本发明之复合旋压皮带轮将大V形皮带槽、小V形皮带槽和支承筒通过多道拉深、旋压工序连成一体，避免了由于焊接引起的变形，而且通过旋压成型后该皮带轮的轮槽具有较高的表面光洁度和表面硬度，因此，其产品质量较高。

2、生产成本低：

由于本发明之复合旋压皮带轮是用冷轧薄钢板经多道拉深后再进行旋压成型的方法制造而成的，整个加工过程不用去除金属材料，不仅生产条件好，节省了材料，而且也不需要进行平衡处理，因而生产效率高，生产成本较低。

3、产品尺寸精度高：

由于在本发明之复合旋压皮带轮的制造方法中，大V形皮带槽和小V形皮带槽是这样形成的：先旋压大V形皮带槽，然后预车皮带轮支承筒的内台阶孔，最后再以支承筒的内台阶孔定位，旋压小V形皮带槽；这种加工方法可以保证大、小V形槽之间的尺寸精度要求，因此该产品的尺寸精度高。

4、强度好，外形比较美观：

由于本发明之复合旋压皮带轮在大V形皮带槽与碟形幅板的连接处、在小V形皮带槽与安装板的连接处均有加强筋，增加了在转角连接处的壁厚，避免了因转角过大而容易产生的折损，因而其强度较好，而且，在该皮带轮的各段连接处均为圆滑过渡连接，因此该皮带轮外形比较美观。

下面，结合附图和实施例对本发明之复合旋压皮带轮及其制造方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1：实施例一所述本发明之复合旋压皮带轮的结构示意图；

图2：实施例一所述本发明之复合旋压皮带轮焊接加强垫圈和加装轴承后的结构示意图；

图3：目前的复合旋压皮带轮的结构示意图；

图4：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，拉深I所得圆筒型工件的结构示意图；

图5：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，拉深II所得毛坯的结构示意图；

图6：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，拉深III所得毛坯的结构示意图；

图7：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，拉深IV所得毛坯的结构示意图；

图8：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，拉深V所得具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯结构示意图；

图9：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中整形工序所得皮带轮半成品的结构示意图；

图10：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法中，旋压加工工序所得皮带轮成型轮的结构示意图；

图11：实施例二所述的复合旋压皮带轮制造方法的生产工艺流程图；

图12：连续拉深工艺流程图。

图中：

1—大V形皮带槽，      11—大V形皮带槽的一端，   2—碟形幅板，         21—外圆周，             22—内圆周，   3—支承筒，           31—凹台阶，             32—内台阶孔，   4—小V形皮带槽，      5—安装板，              51—碟形平面，   52—圆形安装平面，    521—中心孔，            6—大V形皮带槽与碟形幅板   连接处的加强筋，      7—小V形皮带槽与安装板连接处的加强筋，   8—加强垫圈，9—轴承，10—复合旋压皮带轮，101—具有大小两级圆   筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯，102—复合旋压皮带轮半成品；   103—复合旋压皮带轮的成型轮。

具体实施方式：

实施例一：

一种复合旋压皮带轮10，它由依次连接的大V形皮带槽1、碟形幅板2、支承筒3、小V形皮带槽4、以及位于皮带轮小端端面的安装板5五段构成一个整体，所述的大V形皮带槽一端11为皮带轮的大端面，另一端与碟形幅板2的外圆周21连接，碟形幅板2的内圆周22朝皮带轮的大端方向倾斜向下并与支承筒3的一端连接；所述的支承筒3在靠近小V形皮带槽端向内收缩形成一凹台阶31，从而其内孔也形成一台阶孔32；小V形皮带槽4一边与支承筒的凹台阶31连接，另一边与安装板5的外圆连接；所述的安装板5由碟形平面51和位于该碟形平面中间的圆形安装平面52构成，圆形安装平面52上有一方形中心孔521；上述各连接处均为圆滑过渡连接(参见图1)。

上述的大V形皮带槽外径D与小V形皮带槽外径d之比D/d的取值范围为：1≤D/d≤3。

所述的大V形皮带槽1与碟形幅板2的连接处有与皮带轮成为一体的圆环形加强筋6，小V形皮带槽4与安装板5连接处有与皮带轮成为一体的圆环形加强筋7。

作为本实施例的一种变换，所述的大V形皮带槽1与碟形幅板2的连接处、小V形皮带槽4与安装板5连接处也可没有加强筋。

作为本实施例的又一种变换，所述安装板5的中心孔521的形状也可以是圆形或其它形状。

作为本实施例的又一种变换，所述的安装板5内侧也可焊接上加强垫圈8。

当本发明之复合旋压皮带轮与轴进行传递力矩时，需要在支承筒3的内台阶孔32上安装轴承9(参见图2)。

实施例二：

一种复合旋压皮带轮的制造方法，该方法是将冷轧薄钢板经过连续拉深、旋压形成复合旋压皮带轮，它包括以下主要工序：

A、落料：将冷轧薄钢板在冲床上冲成圆形板材；

B、连续拉深：将落料所得的圆形板材在油压机上连续拉深，成具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯101(参见图4～图8)；

C、整形：将经连续拉深具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯101在油压机上整形，使其形成具有碟形幅板的皮带轮半成品102(参见图9)；

D、切边：将整形后的皮带轮半成品进行切边处理；

E、旋压加工：指将经整形、切边的皮带轮半成品分别旋压出大V形皮带槽和小V形皮带槽，得到复合旋压皮带轮成型轮103(参见图10)；

F、机加工：将经旋压加工后的皮带轮在车床上进行机加工，车皮带轮支承筒的内台阶孔和车大V形皮带槽的外圆以及车小V形皮带槽的外圆；

G、冲孔：将皮带轮在冲床上冲出安装板的中心孔；

H：表面处理：将皮带轮进行表面处理，得到成品的复合旋压皮带轮。

所述的连续拉深工序的主要步骤包括：

a、拉深I：将落料所得的圆形板材在油压机上作第一次拉深，使其形成圆筒型工件(参见图4)；

b、拉深II：将第一次拉深成的圆筒型工件在油压机上拉深成大小两级圆筒形的毛坯(参见图5)；

c、拉深III：将经第二次拉深所得的毛坯小端在油压机上进一步拉深，使其小端直径变小(参见图6)；

d、拉深IV：将经第三次拉深的毛坯小端再经油压机进行拉深，使其小端直径进一步变小(参见图7)；

e、拉深V：将毛坯小端再经油压机拉深，使小端外圆形成一台阶，从而得到具有大小两级圆筒、其小端外圆有台阶的皮带轮毛坯101(参见图8)。

所述的旋压加工工序的主要步骤包括：

(a)、将包括上模和下模的旋压模具、旋压轮分别安装在旋压机上；

(b)、将经过切边的皮带轮半成品安装在旋压模具的下模上，并将该工件夹紧；

(c)、旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽：先旋压大V形皮带槽，然后将该皮带轮半成品从旋压机取出，并将其装夹在车床上，预车皮带轮支承筒的内台阶孔，最后再将该皮带轮半成品安装在旋压机上，并以皮带轮支承筒的内台阶孔定位，旋压小V形皮带槽；

(e)、将制得的复合旋压皮带轮成型轮103从旋压模具上卸下。

作为本实施例二的一种变换，所述的连续拉深工序中所述的油压机也可以是拉深机或其它拉深设备。

作为本实施例二的又一种变换，所述的旋压加工工序步骤(c)、“旋压大V形皮带槽和小V形皮带槽”中，旋压完大V形皮带槽后，也可以不预车皮带轮支承筒的内台阶孔，直接旋压小V形皮带槽；也可以是先旋压小V形皮带槽，然后直接旋压大V形皮带槽；或是同时对大V形皮带槽和小V形皮带槽进行旋压。

作为本发明实施例二的一种变换，所述的复合旋压皮带轮的制造方法中的成型轮的制造方法也适用于其他的大V形皮带槽外径D与小V形皮带槽外径d差别较大的复合皮带轮成型轮的制造，其后续的F、机加工，G、冲孔，H：表面处理工序是常规的方法，根据制造的复合旋压皮带轮的具体结构而定，可以增减，也可以还有其他的加工方法，此处不再赘述。