變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具的製作方法
2023-09-18 05:26:25
變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具，其特徵在於：它包括空氣錘用甩型模、壓機用組合模和衝床用組合模；所述的空氣錘用甩型模，由空氣錘用上模和空氣錘用下模構成；所述的壓機用組合模，由壓機用上模和壓機用下模構成；所述的衝床用組合模，由切邊凹模和切邊上衝模構成。該變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具，模具組合使用方便簡單，鋼坯加工餘量小，材料利用率高，生產成本低，易於批量生產長度為300—600毫米的汽車變速箱主軸毛坯。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種汽車變速箱主軸鍛造模具的改進，具體地說是一種變速箱主 軸立鍛生產專用鍛造模具，適用於加工長度為300- 600毫米的汽車變速箱主軸毛坯。 變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具
【背景技術】
[0002] 長度為300-600毫米的汽車變速箱主軸的形狀如圖1，主軸1由上部臺階軸2、中 部平臺3和下部倒錐臺4構成，上部臺階軸2由四節錐臺構成，下部倒錐臺4的上端直徑大， 下端直徑小，目前利用鍛造工藝生產這種汽車變速箱主軸，主要採用自由鍛或平鍛，在選取 棒料時，是按照中部平臺3的最大直徑選取同樣直徑的棒料進行加工的，其不足之處在於： 由於主軸較長，結構強度和技術要求較高，普通鍛造成型困難；目前所用的自由鍛或平鍛工 藝，製造工藝繁瑣，鋼坯加工餘量大，材料利用率低，產品加工精度很難控制，成品率低，生 產成本高，不易於批量生產，材料的耐磨性能較差，產品運行噪音大，產品使用壽命短，影響 了變速箱的整體性能。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的在於提供一種容易裝配，操作簡單，勞動強度低，便於加工長度 為300- 600毫米的汽車變速箱主軸毛坯的變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具。
[0004] 為了達到以上目的，本實用新型所採用的技術方案是：該變速箱主軸立鍛生產專 用鍛造模具，其特徵在於：它包括空氣錘用甩型模、壓機用組合模和衝床用組合模；
[0005] 所述的空氣錘用甩型模，由空氣錘用上模和空氣錘用下模構成，空氣錘用上模的 下部設有上凹槽，空氣錘用下模的上部設有下凹槽，下凹槽與上凹槽對稱，下凹槽和上凹槽 的形狀與上部臺階軸的上部兩節的形狀相適配；
[0006] 所述的壓機用組合模，由壓機用上模和壓機用下模構成，壓機用上模和壓機用下 模位於同一堅向軸線上，壓機用上模的中部設有上部臺階軸型腔、中部平臺上型腔和飛邊 型腔，壓機用下模的中部設有下部倒錐臺型腔和中部平臺下型腔，壓機用下模的底部設有 退料孔，中部平臺上型腔和中部平臺下型腔的直徑相同，中部平臺上型腔和中部平臺下型 腔的深度之和與中部平臺的厚度相同，壓機用下模的上端部的外沿直徑與飛邊型腔的內徑 相同；
[0007] 所述的衝床用組合模，由切邊凹模和切邊上衝模構成，切邊凹模的中部設有通孔， 通孔上端部的內徑與主軸的中部平臺的外徑相同，切邊上衝模位於同一軸線的切邊凹模的 上部，切邊上衝模的外徑小於通孔上端部的內徑，切邊上衝模的中部設有與主軸的上部臺 階軸的形狀相適配的空腔。
[0008] 該變速箱主軸立鍛生產方法，其特徵在於：它包括以下步驟製成：
[0009] (1)、選取棒料：根據主軸的下部倒錐臺下端的直徑選擇同一直徑的棒料；
[0010] (2)、下料：採用數控鋸床加工，下料長度為主軸的毛坯重量XI. 015+棒料密 度+棒料截面積；
[0011] (3)、加熱：採用中頻電爐，直流電流1000A，直流電壓400V，中頻電壓400-600V， 加熱時間40- 50s ;
[0012] (4)、制坯：採用IT空氣錘，甩型模由空氣錘用上模和空氣錘用下模構成，空氣錘 用上模下部的上凹槽和空氣錘用下模上部的下凹槽的形狀與上部臺階軸的上部兩節的形 狀相適配，空氣錘用上模和空氣錘用下模分別安裝在空氣錘的上、下錘頭上，將加熱後的棒 料的一端放在空氣錘用上模和空氣錘用下模之間進行鍛打，使棒料一端的形狀成為主軸的 上部臺階軸的上部兩節的形狀；
[0013] (5)、鍛打成型：採用1600T電動螺旋壓力機，轉速280- 300轉/分，打擊力700- 1000T ;將壓機用組合模固定在電動螺旋壓力機上，把經過步驟（4)製成的棒料堅立著放入 壓機用組合模內，棒料未經過加工的一端朝下放置，經過鍛打成型，此時，中部平臺的周邊 會產生飛邊；所述的壓機用組合模，由壓機用上模和壓機用下模構成，壓機用上模的中部設 有上部臺階軸型腔、中部平臺上型腔和飛邊型腔，壓機用下模的中部設有下部倒錐臺型腔 和中部平臺下型腔，壓機用下模的上端插入飛邊型腔內，下模墊板和下模壓圈套設在壓機 用下模的外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的工作檯連接固定，上模墊板和上模壓圈套設在 壓機用上模的外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的上部壓頭連接固定；
[0014] (6)、切邊定型：採用250T開式衝床，衝床上設有衝床用組合模，所述的衝床用組 合模，由切邊凹模和切邊上衝模構成，切邊凹模墊板套設在切邊凹模外部，並放置在衝床的 工作檯上，經過步驟（5)加工後的帶有飛邊的主軸下端插入切邊凹模中部的通孔內，再在主 軸的上部套設切邊上衝模，用衝床的下衝頭下壓切邊上衝模即可切去鍛打時產生的飛邊， 從而對主軸最後定型。
[0015] 本實用新型的有益效果在於：鋼坯加工餘量小，材料利用率高，生產成本低，易於 批量生產長度為300- 600毫米的汽車變速箱主軸毛坯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為汽車變速箱主軸的結構主視示意圖。
[0017] 圖2為本實用新型的空氣錘用甩型模的結構主視示意圖。
[0018] 圖3為本實用新型沿圖2A-A的結構剖視示意圖。
[0019] 圖4為本實用新型的壓機用組合模的結構剖視示意圖。
[0020] 圖5為本實用新型的衝床用組合模的結構剖視示意圖。
[0021] 圖中：1、主軸；2、上部臺階軸；3、中部平臺；4、下部倒錐臺；5、飛邊；6、空氣錘用 上模；7、空氣錘用下模；8、上凹槽；9、下凹槽；10、壓機用上模；11、壓機用下模；12、上部臺 階軸型腔；13、下部倒錐臺型腔；14、上模墊板；15、下模墊板；16、下模壓圈；17、上模壓圈； 18、中部平臺上型腔；19、中部平臺下型腔；20、飛邊型腔；21、退料孔；22、切邊上衝模；23、 切邊凹模；24、切邊凹模墊板；25、通孔。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1 :
[0023] 製作如圖1所示的05804汽車變速箱主軸毛坯。該變速箱主軸立鍛生產方法及專 用鍛造模具，其特徵在於：它包括以下步驟製成：
[0024] (1)、選取棒料：根據主軸1的下部倒錐臺4下端的直徑選擇同一直徑的棒料； 05804主軸總長度為548mm，其中Φ95直徑長度為332. 2mm，下部倒錐臺4下端的直徑為 Φ95,所以選用直徑為Φ95的22CrMoH棒料。
[0025] (2)、下料：採用數控鋸床加工，鋸床型號GZ4232,下料長度計算如 下：30. 74X 1. 015=31. 2kg ;31200g + 0. 00785g/mm3 + 7084. 63mm2=561. 01mm，取下料長度 561 mm〇
[0026] (3)、加熱：採用中頻電爐，規格KGPS-800KW/1000Hz，進線電壓380V，直流電流 1000A，直流電壓400V，中頻電壓400- 600V，加熱時間40- 50s。
[0027] (4)、制坯：採用IT空氣錘，甩型模由空氣錘用上模6和空氣錘用下模7構成，空氣 錘用上模6的下部設有上凹槽8,空氣錘用下模7的上部設有下凹槽9,下凹槽9與上凹槽 8對稱，下凹槽9和上凹槽8的形狀與上部臺階軸2的上部兩節的形狀相適配，空氣錘用上 模6和空氣錘用下模7分別安裝在空氣錘的上、下錘頭上，將加熱後的棒料的一端放在空氣 錘用上模6和空氣錘用下模7之間進行鍛打，使棒料一端的形狀成為主軸1的上部臺階軸 2的上部兩節的形狀。
[0028] (5)、鍛打成型：採用1600T電動螺旋壓力機，轉速280- 300轉/分，打擊力700- 1000T ;將壓機用組合模固定在電動螺旋壓力機上，把經過步驟（4)製成的棒料堅立著放入 壓機用組合模內，棒料未經過加工的一端朝下放置，經過鍛打成型，此時，中部平臺3的周 邊會產生飛邊5 ;所述的壓機用組合模，由壓機用上模10和壓機用下模11構成，壓機用上 模10和壓機用下模11位於同一堅向軸線上，壓機用上模10的中部設有上部臺階軸型腔 12、中部平臺上型腔18和飛邊型腔20,壓機用下模11的中部設有下部倒錐臺型腔13和中 部平臺下型腔19,壓機用下模11的底部設有退料孔21，中部平臺上型腔18和中部平臺下 型腔19的直徑相同，中部平臺上型腔18和中部平臺下型腔19的深度之和與中部平臺3的 厚度相同，壓機用下模11的上端部的外沿直徑與飛邊型腔20的內徑相同，以便於壓機用下 模11的上端可以插入飛邊型腔20內，下模墊板15和下模壓圈16套設在壓機用下模11的 外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的工作檯連接固定，上模墊板14和上模壓圈17套設在壓 機用上模10的外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的上部壓頭連接固定。
[0029] (6)、切邊定型：採用250T開式衝床，衝床上設有衝床用組合模，經過步驟（5)加工 後的帶有飛邊5的主軸1放入衝床用組合模內，用衝床的下衝頭下壓即可切去飛邊5,從而 對主軸1最後定型；所述的衝床用組合模，由切邊凹模23和切邊上衝模22構成，切邊凹模 23的中部設有通孔25,通孔25上端部的內徑與主軸1的中部平臺3的外徑相同，切邊上衝 模22位於同一軸線的切邊凹模23的上部，切邊上衝模22的外徑小於通孔25上端部的內 徑，切邊上衝模22的中部設有與主軸1的上部臺階軸2的形狀相適配的空腔，切邊凹模墊 板24套設在切邊凹模23外部，並放置在衝床的工作檯上，用於切除鍛打時產生的飛邊。
[0030] 本實用新型所用的立鍛方法的優勢在於，由於選用的棒料尺寸接近於產品最長的 尺寸，在鍛打時需要較小的力量就可以成型，且飛邊較小，產品一致性好，物理性能優於楔 橫軋軸，密度均勻，工序少，材料利用率高，在鍛打時形成的飛邊用衝床熱切，大大提高了生 產效率。
[0031] 實施例2:
[0032] 製作如圖1所示的05803汽車變速箱主軸毛坯。該變速箱主軸立鍛生產方法及專 用鍛造模具，其特徵在於：它包括以下步驟製成：
[0033] (1)、選取棒料：根據主軸1的下部倒錐臺4下端的直徑選擇同一直徑的棒料； 05803主軸總長度為498. 5mm，其中Φ 95直徑長度為258. 5mm，下部倒錐臺4下端的直徑為 Φ95,所以選用直徑為Φ95的22CrMoH棒料。
[0034] (2)、下料：採用數控鋸床加工，鋸床型號GZ4232,下料長度計算如下： 27. 39X 1. 015=27. 8kg ;27800g + 0. 00785g/mm3 + 7084. 63mm2=499. 87mm，取下料長度 499. 9 mm〇
[0035] (3)、加熱：採用中頻電爐，規格KGPS-800KW/1000Hz，進線電壓380V，直流電流 1000A，直流電壓400V，中頻電壓400- 600V，加熱時間40- 50s。
[0036] (4)、制坯：採用IT空氣錘，甩型模由空氣錘用上模6和空氣錘用下模7構成，空氣 錘用上模6的下部設有上凹槽8,空氣錘用下模7的上部設有下凹槽9,下凹槽9與上凹槽 8對稱，下凹槽9和上凹槽8的形狀與上部臺階軸2的上部兩節的形狀相適配，空氣錘用上 模6和空氣錘用下模7分別安裝在空氣錘的上、下錘頭上，將加熱後的棒料的一端放在空氣 錘用上模6和空氣錘用下模7之間進行鍛打，使棒料一端的形狀成為主軸1的上部臺階軸 2的上部兩節的形狀。
[0037] (5)、鍛打成型：採用1600T電動螺旋壓力機，轉速280- 300轉/分，打擊力700- 1000T ;將壓機用組合模固定在電動螺旋壓力機上，把經過步驟（4)製成的棒料堅立著放入 壓機用組合模內，棒料未經過加工的一端朝下放置，經過鍛打成型，此時，中部平臺3的周 邊會產生飛邊5 ;所述的壓機用組合模，由壓機用上模10和壓機用下模11構成，壓機用上 模10和壓機用下模11位於同一堅向軸線上，壓機用上模10的中部設有上部臺階軸型腔 12、中部平臺上型腔18和飛邊型腔20,壓機用下模11的中部設有下部倒錐臺型腔13和中 部平臺下型腔19,壓機用下模11的底部設有退料孔21，中部平臺上型腔18和中部平臺下 型腔19的直徑相同，中部平臺上型腔18和中部平臺下型腔19的深度之和與中部平臺3的 厚度相同，壓機用下模11的上端部的外沿直徑與飛邊型腔20的內徑相同，以便於壓機用下 模11的上端可以插入飛邊型腔20內，下模墊板15和下模壓圈16套設在壓機用下模11的 外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的工作檯連接固定，上模墊板14和上模壓圈17套設在壓 機用上模10的外部並用螺栓與電動螺旋壓力機的上部壓頭連接固定。
[0038] (6)、切邊定型：採用250T開式衝床，衝床上設有衝床用組合模，經過步驟（5)加工 後的帶有飛邊5的主軸1放入衝床用組合模內，用衝床的下衝頭下壓即可切去飛邊5,從而 對主軸1最後定型；所述的衝床用組合模，由切邊凹模23和切邊上衝模22構成，切邊凹模 23的中部設有通孔25,通孔25上端部的內徑與主軸1的中部平臺3的外徑相同，切邊上衝 模22位於同一軸線的切邊凹模23的上部，切邊上衝模22的外徑小於通孔25上端部的內 徑，切邊上衝模22的中部設有與主軸1的上部臺階軸2的形狀相適配的空腔，切邊凹模墊 板24套設在切邊凹模23外部，並放置在衝床的工作檯上，用於切除鍛打時產生的飛邊。
【權利要求】
1.變速箱主軸立鍛生產專用鍛造模具，其特徵在於：它包括空氣錘用甩型模、壓機用 組合模和衝床用組合模； 所述的空氣錘用甩型模，由空氣錘用上模（6)和空氣錘用下模（7)構成，空氣錘用上模 (6)的下部設有上凹槽（8)，空氣錘用下模（7)的上部設有下凹槽（9)，下凹槽（9)與上凹槽 (8)對稱，下凹槽（9)和上凹槽（8)的形狀與上部臺階軸（2)的上部兩節的形狀相適配； 所述的壓機用組合模，由壓機用上模（10)和壓機用下模（11)構成，壓機用上模（10)和 壓機用下模（11)位於同一堅向軸線上，壓機用上模（10)的中部設有上部臺階軸型腔（12)、 中部平臺上型腔（18)和飛邊型腔（20)，壓機用下模（11)的中部設有下部倒錐臺型腔（13) 和中部平臺下型腔（19)，壓機用下模（11)的底部設有退料孔（21)，中部平臺上型腔（18)和 中部平臺下型腔（19)的直徑相同，中部平臺上型腔（18)和中部平臺下型腔（19)的深度之 和與中部平臺（3)的厚度相同，壓機用下模（11)的上端部的外沿直徑與飛邊型腔（20)的內 徑相同； 所述的衝床用組合模，由切邊凹模（23)和切邊上衝模（22)構成，切邊凹模（23)的中部 設有通孔（25)，通孔（25)上端部的內徑與主軸（1)的中部平臺（3)的外徑相同，切邊上衝模 (22)位於同一軸線的切邊凹模（23)的上部，切邊上衝模（22)的外徑小於通孔（25)上端部 的內徑，切邊上衝模（22)的中部設有與主軸（1)的上部臺階軸（2)的形狀相適配的空腔。
【文檔編號】B21J13/02GK203843084SQ201420253621
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】李建和, 張應波, 張愛軍, 王俊欽, 孫剛, 徐蓮華 申請人:萊蕪鑫科汽車零部件有限公司