十字軸冷擠壓模具的製作方法

2023-05-15 12:58:51 3

專利名稱：十字軸冷擠壓模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種衝壓模具，尤其是涉及一種專用於萬向節的十字軸冷擠壓成型模具的結構。
為了提高了原材料的利用率，減少加工量，湖北省萬向節廠曾申請了名為「十字軸毛坯成型工藝及模具」的實用新型專利(申請號89102227.9)它是首先將棒料加熱至一定的溫度，然後放入擠壓模中擠壓成型，改變了原來的胎模鍛打加工十字軸毛坯的方法，雖然提高了原材料的利用率，減少加工量等。但仍然存在著需將棒料加溫800℃至1000℃左右後，再熱擠壓成型，消耗能源大，生產環境較差，要工藝較為複雜等缺陷。
另一方面，冷擠壓是一種較為先進的工藝，但對模具的要求較高。為此，人們對此曾作了不少的努力。例如，日本的有限會社矢野工程曾申請了名為「擠壓加工用的組合模具及其擠壓加工方法，，的發明專利(申請號93103180.X)。它主要在型芯側面加工出支承孔，支承銷以其二端向外伸穿過該支承孔，該銷二端部支承在型芯定位模的定位孔中的支承端面上，再把型芯插入並定位於定位模中而構成一陽模。雖然稍改善了型芯的加工，使之較為容易，同時，但仍然存在著模具結構較為複雜，製作成本較高等不足。
本實用新型的發明目的是克服現有技術的不足，提供一種結構合理，冷擠壓過程中摩擦力較小，且成型胚體表面光滑性較好的十字軸冷擠壓模具。
本實用新型的發明目的主要是通過下述技術方案得以實現的所述上下模塊的中心型腔的上下側設有頂杆腔；在中心型腔外設置有若干個放射狀的軸頭型腔，並在近中心型腔側的軸頭型腔上設置有縮頸環。例如，三叉狀、十字軸狀等，所述的縮頸環設置於中心型腔與軸頭型腔之間，其設定的寬度及軸頭型腔的內徑與縮頸環之差值需根據十字軸等產品的尺寸、材質而定。換言之，所述的縮頸環是由上下模型腔中的二個略凸出於型腔體的半圓環合模後，形成一個略收縮的環體，使通過其成型的冷擠壓坯體之軸頭，避免了後續冷擠壓過程中與模具軸頭型腔壁間的強力摩擦等。
一種較為適宜的結構參數是所述縮頸環的寬度為2-5mm，其外側軸頭型腔的內徑與縮頸環之差為0.02-0.08mm。若所述的縮頸環較狹或差值較大時，其強度易受影響，且易於在軸頭基部產生擠壓之痕跡；相反，若縮頸環較寬或者兩者之差值較小時，減少擠壓時的摩擦力的預期目的將受到影響。
此外，為了提高坯體的整體結構強度，所述中心型腔與各軸頭型腔之間的連接面為部分球面體。
所述的軸頭型腔有四個，並呈十字狀對稱布置在中心型腔的外周。
因此，本實用新型具有如下特點1.由於在軸頭型腔上設置有縮頸環的結構，使冷鋼材在模具中成型時的摩擦阻力大為減少，為其創造了採用冷擠壓一次成型的條件，從而減少工序，大大提高工效；2.在保證模具較長使用壽命的前提下，提高了十字軸毛坯的尺寸穩定，降低了廢品率，提高了原材料的利用率，減少加工量，降低後續加工的廢品率；3.消除了十字軸基部或附近由金加工、切削產生的應力集中等缺陷，並使坯件質量穩定，內在質量明顯提高，精度高，表面粗糙度大為降低。
附

圖1是本實用新型的一種下模的結構剖視圖；附圖2是本實用新型的一種上模的結構剖視圖；附圖3是附圖1的K向視圖。
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
實施例選用硬質合金或高速鋼材料作上下模塊3，採用現有制模工藝，在其中央區內按設計要求制有中心型腔6的四個呈十字形布置的軸頭型腔4，並在兩者之間設置有寬度為3mm左右的縮頸環5；所述縮頸環5的直徑比軸頭型腔4的直徑小0.08mm，即單邊凸出於軸頭型腔4約0.04mm。在模塊3的外側設置有預緊套10和外套11；在外套上設有定位銷孔15，其內側和模塊3的底部設置有墊板13；並在模塊3和墊板13的中心處設有貫穿的頂杆腔12，其內置有頂杆和強力彈簧；由此構成基本彼此對稱的上模具和下模具，並分別設置在壓力機的機頭和機座上。
生產時，將圓柱形的毛坯鋼柱放入模具頂杆腔12內，隨著壓力機驅動上模具逐步壓下時，毛坯鋼柱頂開頂杆(壓縮彈簧)與下模壓合，並在定位銷孔15與定位銷的配合下，使上下兩模緊密扣合，然後壓力機繼續向下運行，由頂杆擠壓鋼柱坯體，使其在模具內經中心型腔6經縮頸環5，擠向軸頭型腔4。由於軸頭型腔4的直徑略小於縮頸環5，故在十字軸軸頭擠壓成型的過程中，軸頭與軸頭型腔4無強烈的摩擦(擠壓摩擦主要集中在縮頸環5等部位)，不但明顯降低擠壓阻力，提高模具使用壽命，而且縮頸環5設計合理，不會在十字軸上出現較為明顯的壓痕跡。因此，使用本模具擠壓出的工件具有成型美觀，模具成型阻力小，工效高，模具使用壽命長，工件強度高、質量好，僅在軸頭端部少量加工，材料浪費少等特點。
權利要求1.一種十字軸冷擠壓模具，包括上模、下模和設於其間的定位銷，其特徵在於所述上下模塊(3)的中心型腔(6)的上下側設有頂杆腔(12)；在中心型腔(6)外設置有若干個放射狀的軸頭型腔(4)，並在近中心型腔側的軸頭型腔(4)上設置有縮頸環(5)。
2.根據權利要求1所述的十字軸冷擠壓模具，其特徵在於所述縮頸環(5)的寬度為2-5mm，其外側軸頭型腔(4)的內徑與縮頸環之差為0.02-0.08mm。
3.根據權利要求1所述的十字軸冷擠壓模具，其特徵在於所述中心型腔(6)與各軸頭型腔(4)之間的連接面(7)為部分球面體。
4.根據權利要求2所述的十字軸冷擠壓模具，其特徵在於所述中心型腔(6)與各軸頭型腔(4)之間的連接面(7)為部分球面體。
5.根據權利要求1至4所述的十字軸冷擠壓模具，其特徵在於所述的軸頭型腔(4)有四個，並呈十字狀對稱布置在中心型腔(6)的外周。
專利摘要本實用新型涉及一種專用於萬向節的十字軸冷擠壓成型模具的結構。它主要是在所述上下模具的中心型腔的外側設有上頂杆;在中心型腔外設置有若干個放射狀的軸頭型腔,並在近中心型腔側的軸頭型腔上設置有縮頸環。因此,具有擠壓摩擦阻力大為減少,坯件質量穩定,內在質量明顯提高,精度高,尺寸穩定,表面粗糙度大為降低,提高了原材料的利用率,減少加工量,降低後續加工的廢品率,提高工效。
文檔編號B30B15/02GK2485128SQ0123958
公開日2002年4月10日 申請日期2001年5月27日 優先權日2001年5月27日
發明者汪愛興, 齊長紅 申請人:萬向錢潮股份有限公司