一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝的製作方法

2023-05-23 12:41:41

專利名稱：一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝的製作方法
(一)所屬技術領域車發明涉及一種錐形立管的機械加工方法及其裝備，尤其是涉及一種冷擠壓加工生產摩託車方向軸錐形立管的工藝及其裝備。
(二)技術背景經查新獲知，目前國內最先進的生產加工摩託車方向軸錐形立管的工藝及其裝備，是2005.03.30公開的，中國專利申請號為CN200410040546.6，名稱為《冷擠壓生產摩託車方向錐形立管的方法及其裝置》；以及實用新型專利，200420060928.0《冷擠壓生產摩託車方向錐形立管的飽滿成形裝置》和另一個實用新型專利200420060929.5，其名稱為《冷擠壓生產摩託車方向錐形立管的縮箍擴孔裝置》。
上述冷擠壓生產摩託車方向錐形立管的方法及其裝置，比原先用熱鍛辦法，將其鋼管加熱後鍛打錐形狀，然後將其機械切削加工的工藝的確大為先進，但是，還存在很多不足之處。
首先，它是二次或三次冷擠壓成形，才能完成一件摩託車方向軸錐形立管的冷擠壓成形加工，因而它的生產效率和經濟效益均較低。
其次，還有幾點不足1、200420060928.0號專利中的飽滿成形裝置中的上、下模沒有導向裝置，其同軸度很難長久準確保持，因而其成形的工件，精度的穩定準確性將受影響。
2、而專利號200420060929.5中的縮箍擴孔裝置中，上、下模具也沒有直接的導向裝置，雖然上模用導向模板在機架的主軸上、下滑動來導向，但由於其模板上導向孔垂直距離短，故其導向剛度較弱，導向作用較差，下面裝置中，用緩衝撐託板來導向擴孔棒狀模，但由於下面緩衝託板沒有導向柱來與上模中的導向模板相連，保證其上、下模的工作同軸度，因此，在實際冷擠壓工作中，其產生的巨大工作壓力的不對稱水平分力，或者將使上、下模產生較大的同軸度偏差，或者嚴重影響冷擠壓工件的同軸度精度，或者加快上凸模和下凹模的表面磨損，縮短模具壽命，進而更影響所冷擠壓工件的幾何尺寸精度。
更為嚴重的是，由於導向模板是在機架的立軸上運行，上、下模不同軸運行產生的過大的水平分力將加劇上導向模板孔與機架立軸的磨損，不但反過來更加重了上、下模的不同心度及其降低工作剛度，而且還影響機架立軸的使用壽命，從而縮短整個機架的使用壽命，造成額外經濟損失。
由此可見，用200420060929.5號實用新型專利的縮箍擴孔裝置，所冷擠壓的錐形立管的不規則變形是較大的，並且隨著擠壓次數的增加，其不規則變形也就越來越大，而已公告的專利申請號為CN200410040546.6的發明專利中，首先是用200420060929.5實用新型專利的縮箍擴孔裝置對鋼管進行初步冷擠壓加工，而成初步成形的錐形立管，然後再用200420060928.0號實用新型專利中的飽滿成形裝置，對此初步成形的錐形立管，進行再一次冷擠壓，以克服初步成形錐形立管的不規則變形，但這種矯正克服作用，由於其飽滿成形裝置結構太簡單，上、下模沒有導向裝置，因而是很有限的。因此最終擠壓出來的錐形立管的尺寸精度，同軸度等均是較低的。
本發明為克服上述的不足，以一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝，取代二次或三次冷擠壓成形工藝，提高效率，提高產品質量，節約成本，增加效益。
為達到一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管的成功，本發明採用有導向柱套的冷擠壓上凸模和下凹模組合成高剛性高強度的冷擠壓裝置，以取代前述過於簡單、剛性太差、上下模是沒有直接的導向裝置的縮箍擴孔、及飽滿成形裝置，以便得到高質量的冷擠壓產品。

發明內容
本發明的工藝路線是首先對鋼管下料，然後將其磷化，再在裝在液壓機工作檯面上的帶有導向裝置的高剛性高強度模具內，一次性冷擠壓成形摩託車方向軸錐形立管精坯件，然後取出成形好的錐形立管精坯件，定總長，倒其大端內外角，其後在數控車床上精車到位，最後在滾絲機上滾好其螺紋完工。
本發明的關鍵之處在於其一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管的高剛性模具，它的結構是一個高剛性模架，由裝有兩組導向柱套的上、下平行模板，及分別鑲嵌固定在模板上的上、下圓筒模同心組成。
棒狀凸模用上墊板和上壓板固定在上圓筒模上，並用螺紋緊固；下凹模由三件不同內孔的圓模塊裝在下圓筒模內，並用下墊板和下壓板將其同心緊固。
本發明的優點在於首先本發明一次性冷擠壓比二次或三次冷擠壓的單工件耗時減少一半多，因此，工效高，節約人力物力，減少成本增加效益。其二是由於本發明的冷擠壓成形模是剛性的，且有導向柱套的長距離導向，故其所冷擠壓的工件直線度，尤其錐形立管錐形兩端的兩個軸承位置的高要求同軸度，能得到多個工件的重複擠壓滿足，使冷擠壓產品質量得到連續性的高標準的保障。其三是由於本發明的模具裝置有導向柱套且模芯裝在圓筒模裡，其剛性大為提高，因而可用更大的冷擠壓力來成形擠壓錐形立管，因此所得錐形立管的機械強度有所提高，使其使用強度性能得到提高。其四是由於本發明的工藝磷化錐形立管坯件，它比現有工藝用油擠壓後防鏽效果好，因此其使用壽命有所提高。其五是由於本發明中的模具裝置中導向柱套承擔了大部分冷擠壓的不規則水平分力所加劇的磨損，因而減少了液壓機立柱在工作中的磨損，延長了液壓機的使用壽命，從而增加了經濟效益。


圖1為本發明冷擠壓工藝的模具剖視圖。
圖2為下料坯件剖面圖。
圖3為本發明一次性冷擠壓後精坯件剖面圖。
圖4為圖3中的本發明一次性冷擠壓精坯件精加工後的成品圖。
具體實施例方式現結合圖例來具體說明本發明的一個實施例。
如圖1，(1)為四柱液壓機的滑動工作檯；(2)為液壓機的立柱，圓筒模(5)垂直嵌裝在上模板(3)上，並用螺絲連接。上模板(3)用壓板和螺柱固定在液壓機滑動工作檯(1)上。上圓筒模(5)內裝有上墊板(4)，棒狀凸模(9)和固模套(6)，並用上壓板(7)將其穩固在上圓筒模(5)上，而用螺絲將壓板(7)與上圓筒模(5)固定連接。2個導向套(8)裝配在上模板(3)上，並用導向套座(26)穩固之，而導向套座(26)用螺栓固定在上模板(3)上。
2件導向柱(13)裝配在下模板(24)上，並有導向柱座(25)穩固，導向柱座(25)用螺栓連接在下模板(24)上。下模板(24)用壓板和螺栓固定在液壓機底座工作檯(23)上。
下圓筒模(14)垂直嵌裝在下模板(24)上，並用螺栓固定連接二者。下圓筒模(14)內從底部依次向上裝有下墊板(19)、頂出框模(17)；而後縮頸模芯(15)、錐形模芯(12)和擴孔模芯(11)相互依次嵌接同心裝配，其內孔同心連接構成摩託車方向軸錐形立管的外部形狀。並用壓板(10)將其固定在下圓筒模(14)內。下壓板(10)與下圓筒(14)之間用螺絲固定連接。
頂出框模(17)內裝的頂出塊(18)與下墊板(19)相接，頂出座(21)用螺紋與液壓機頂出柱(22)相連，頂出座(21)可推動下頂出杆(20)帶動頂出塊(18)向上移動，從而推動上頂出杆(16)向上頂出冷擠壓好的工件，達到脫模的目的。
2個導向套(8)分別與相對應的導向柱(13)同心裝配。上圓筒模(5)和下圓筒模(14)同心裝配並保證棒狀凸模(9)與(11)、(12)、(15)、三個模芯內孔構成摩託車方向軸錐形立管外部形狀凹模同心。
如圖2，為下料的直形鋼管坯件(27)，將其磷化後，在圖1中本發明的成形模具內將其一次性冷擠壓成圖3的摩託車方向軸錐形立管精坯件(28)，棒狀凸模(9)決定此精坯件(28)的內部形狀，而擴孔模芯(11)，錐形模芯(12)和縮頸模芯(15)的內孔組合形狀決定其外部形狀。
其中，a段為擴孔的直管部分，b段為錐形部分，c段為縮頸部分。
如圖4，為精坯件(28)機械精加工後的摩託車方向軸錐形立管的最終成品件(29)，共中j段為螺紋，d段f段為軸承位。
權利要求
1.一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝，首先下料直形鋼管坯件(27)，其特徵是將直形鋼管坯件(27)磷化，然後將其在棒狀凸模(9)與擴孔模芯(11)、錐形模芯(12)和縮頸模芯(15)同心組成的摩託車方向軸錐形立管外部形狀凹模內，一次性冷擠壓成摩託車方向軸錐形立管精坯件(28)，然後將其倒角，在數控車床上，精車軸承位d段和f段，精車k段，在滾絲機上滾螺紋j段，最後得出摩託車方向軸錐形立管成品件(29)。
2.按照權利要求1所述的一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝，所生產的產品，其特徵是一次性冷擠壓成形加工的摩託車方向軸錐形立管精坯件(28)，也可是以精車滾絲到位的摩託車方向軸錐形立管成品件(29)。
3.為實現權利要求1所述的一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管工藝所需要的設備工裝是上模板(3)與四柱液壓機的滑動工作檯(1)相連，下模板(24)與四柱液壓機的底座工作檯(23)相連，其特徵是與上模板(3)相連並用導向套座(26)穩固的兩件導向套(8)分別相對，與下模板(24)相連並用導向柱座(25)穩固的兩根導向柱(13)，在各自配對的同心線上配合滑動；上圓筒模(5)與下圓筒模(14)同心，並分別垂直嵌裝且用螺絲連接在上模板(3)與下模板(24)上，用上墊板(4)、固模套(6)和上壓板(7)將棒狀凸模(9)，固定在上圓筒模(5)上，用下墊板(19)，頂出框模(17)和下壓板(10)將同心嵌接的擴孔模芯(11)，錐形模芯(12)和縮頸模芯(15)同心嵌接固定在下圓筒模(14)內，並用螺栓將下壓板(10)和下圓筒模(14)連接在一起；液壓機頂出柱(22)上用螺紋連接頂出座(21)，頂出座(21)上依次裝有下頂出杆(20)，頂出塊(18)和上頂出杆(16)。
全文摘要
一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐立管工藝，本發明涉及一種錐形立管的冷擠壓加工方法，是二次或三次冷擠壓摩託車方向軸錐形立管的工藝的改進。本發明主要特點是在四柱液壓機上，安裝帶有剛性很好的導向軸套的上、下圓筒模，上圓筒模內剛性裝配棒狀凸模，下圓筒模內裝配有三個同心模芯構成的摩託車方向軸錐形立管外表形狀的凹模，從而保證了一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸錐形立管的成功。大為提高產品的質量和生產效率。同時為後序精加工為成品，減少了切削用量，節省工時，提高效率和效益。
文檔編號B21C25/00GK1817554SQ20061005414
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月16日 優先權日2006年3月16日
發明者錢宗富 申請人:錢宗富