淺談內花鍵沖頭的設計

曾遠新

（廣東柳菱宏通實業有限公司，廣東梅州 514089）

淺談內花鍵沖頭的設計

曾遠新

（廣東柳菱宏通實業有限公司，廣東梅州 514089）

為了加工帶沉孔的小尺寸內花鍵，設計制造了專用沖頭，利用現有沖床設備，加工出合格的產品，實例表明方法是可行的、效果是良好的。

沖頭；設計；應用

一般產品的內花鍵加工，根據尺寸大小、模數、壓力角等可選用拉削或插削的方法，但有些模數小、直徑小及臺階孔或盲孔的內花鍵則無法用拉刀來拉削。

以筆者公司生產的賽車零件-連接法蘭（見圖1）為例。

圖1 賽車零件-連接法蘭

1 內花鍵齒分析

內花鍵齒參數：齒數29齒，模數0.635，壓力角45°，分度圓齒槽寬1.4，花鍵小徑?18.1+00

.1，花鍵大徑?19.5，量棒直徑15.93+00.08，對于這種小模數的內花鍵加工如采用插齒的方法加工，刀具制造上有一定的難度并且刀具的制造周期長。用電火花加工內花鍵雖是可行的，只須設計電極棒。但用電火花加工內花鍵，費工又費時而且生產效率低。如果采用沖頭來替代電火花加工花鍵就會容易的多。因此筆者設計了沖頭來替代電火花加工內花鍵的方案。沖頭在外力的作用下可一次性完成內花鍵的加工，操作方便、成本低。

與內花鍵孔相配的零件是固定齒套其參數；齒數29齒，模數0.635，壓力角45°，分度圓齒弧厚1，齒外圓直徑?19.10-0.1，固定齒套安裝在連接法蘭的內花鍵孔上不受外力的作用。

2 沖頭組件設計

沖頭組件（見圖2）是由沖頭和限位套組成；沖頭用來沖產品的內花鍵孔，限位套是用來控制產品加工中內花鍵孔的深度。

圖2 沖頭組件

（1）沖頭

沖頭（見圖3）材料選用Gr15，熱處理：淬硬60～65HRC。

圖3 花鍵齒輪沖頭

沖頭參數：齒數29齒，模數0.635，壓力角45°，設計分度圓齒弧厚1.45、齒外圓直徑?19.80-0.02，量棒直徑1.591，跨棒距為21.62+00.13。

沖頭的齒外圓設計為?19.80-0.02比產品的內花鍵齒外圓?19.5（花鍵大徑尺寸）大0.3 mm；分度圓齒弧厚為1.45，其目是防止熱處理后發生縮孔和變形。

（2）限位套

限位套（見圖4）的材料選用20GrMnTi， 熱 處理：淬硬60～65HRC，限位套裝入沖頭中，右端的60°錐面與產品的內錐面相貼，外圓?47與產品的內凹位孔相配合，防止沖頭與產品之間發生位移，施力后沖頭向下移動，沖出內花鍵齒后將沖頭取出，工作過程如下：

圖4 限位套

將沖頭直接裝夾到沖床上，產品安裝到夾具體上，調整產品花鍵孔與沖頭的同軸度0.015 mm（夾具保證）后加工，沖頭與連接法蘭（見圖5）工作示意圖。

圖5 沖頭與連接法蘭工作示意圖

在力P的作用下沖出內花鍵齒，經檢驗沖出的內花鍵齒符合圖紙的設計要求并進行了批量生產，比原來預計用電火花加工內花鍵效果更好。

3 結論

由以上例子說明，利用專用沖頭來加工特殊的、尺寸小的內花鍵，方法是可行的，效果也是良好的，其且操作簡單、生產效率高，且沖頭可以自己制造、節約成本特別適應在新產品試制及小批量生產中。

［1］熊萬武.齒輪設計手冊：下冊［M］.北京：機械工業出版社，1990.

［2］聞邦椿.機械設計手冊：第5版 第2卷［M］.北京：機械工業出版社，2010.

Design of Internal Spline Punch

ZENG Yuan-xin
（Guangdong Liuling Hongtong Industrial Co.，Ltd，Meizhou514089，China）

To produce small size internal splines with counterbores， the author designed a specialized punch for existing punching machines.It’s proved to be workable and with good effect in sample application.

punch；design；application

TH122

B

1009－9492(2014)03－0076－02

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.03.023

曾遠新，男，1959年生，廣東梅江人，中專，工程師。研究領域：機械設計制造。已發表論文3篇。

(編輯：向 飛)

2013－09－13