CN101972832A - 轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具 - Google Patents

Abstract

一种汽车零部件锻造技术领域的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，包括：上模机构和与之相对且活动设置的下模机构，毛坯和锻件分别设置于上模机构和下模机构之间；上模机构包括：上模板、上模固定板、模芯、模壳和上模套圈；下模机构包括：下模座、下模板、T形块、下顶杆和下模垫块。本发明能够进行精密零部件锻造，得到的成品无飞边、具有抗应力抗腐蚀的优点。

Description

轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具

技术领域

本发明涉及的是一种汽车零部件锻造技术领域的装置，具体是一种轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具。

背景技术

倒档轴在变速箱中起到传递扭矩的作用，受力复杂，是变速箱的关键部件，因此对产品的性能要求特别高。如果汽车在行驶中出现断轴事故，有可能造成车毁人亡的惨象。对图1所示锻件，国内一般都是采用开式模锻或者直立式热挤压模锻，其锻件“肥头大耳”，如图2所示。锻件重达7.67kg，势必还要做大量机械加工。不仅切断了纤维流线，降低了材料冲击韧性等力学性能，而且由于纤维流线外露严重降低了锻件抗应力腐蚀能力。这些缺陷都不能满足高性能汽车变速器的需求。

可分凹模模锻是闭式模锻和开式模锻的综合，它既具有闭式模锻能减少甚至消除飞边金属损耗等主要优点，又因比开式模锻多一个分模面，而更能模锻形状复杂的锻件的优点。

通过可分凹模模锻的锻件其纤维流线连续且无飞边，具有优秀抗应力腐蚀能力，综合力学性能提高30％，节材30～50％。以可分凹模模锻代替普通开式模锻，工步可从2～4个减少到1～2个，生产率平均可提高25～50％。可分凹模模锻主要在机械压力机和液压机上以挤压方式进行，不是普通模锻的锤击，故噪声低、震动小，利于环保，有利于实现机械化和自动化。同时污染甚微，没有大量的热辐射，大大改善劳动条件和周围环境。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN2222020A，于1996-3-13公开了一种“闭塞锻造专用模架的可分凹模同步闭塞机构”，该机构包括：上模板、下模板、上冲头、下冲头、上凹模、下凹模、上凹模固定板、下凹模固定板，其特征在于上凹模固定板，下凹模固定板通过强力弹性元件分别浮动联接于上模板和下模板上，杠杆、的下端分别通过铰链、与下模板连接，杠杆、的中端分别装有滑轮、与下凹模固定板滑动配合，杠杆、的顶端分别装有滚轮、，滚轮、分别与上模板上的滑块撞块、相碰。但是该技术的“可分凹模”是水平分模，可以锻造十字轴等型腔较浅的锻件。象自动变速箱倒档轴这样复杂且型腔较深的双联齿轮类锻件，显然用水平可分凹模难以锻出，故采用与现有技术不同的垂直可分凹模结构。现有技术的模具结构也相当复杂，难以普及，所选用的弹性元件能产生的合模力也难以达到合模要求，这样，在锻造期间很可能会出现水平飞边，节材效果和抗应力腐蚀能力就要大打折扣。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，能够进行精密零部件锻造，得到的成品无飞边、具有抗应力抗腐蚀的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：上模机构和与之相对且活动设置的下模机构，毛坯和锻件分别设置于上模机构和下模机构之间，其中：

上模机构包括：上模板、上模固定板、模芯、模壳和上模套圈，其中：上模板、上模固定板和上模套圈依次由上而下固定连接，模芯和模壳依次由内而外设置于上模套圈内并与下模机构相接触；

下模机构包括：下模座、下模板、T形块、下顶杆和下模垫块，其中：下模座和下模板固定连接，下顶杆和下模垫块依次由内而外设置于下模板内并正对上模机构的中心，T形块位于下模座内。

所述的模芯由两个分别垂直设置于左右两侧且镜像对称的凹模组成，该凹模合并后构成的合模与倒档轴锻件的外形相匹配。

所述的T形块与下模座动配合且与垂直方向成25°倾角；当下顶杆顶起时，模座中两个T形块向上运动时沿下模座的滑槽张开，其水平打开的距离，恰好取出锻件。

所述的下顶杆的行程为150mm，这样的顶出行程保证T形块上升时沿滑槽打开的距离，可以顺利取出锻件。

所述的下模座上设有滑道，该滑道与垂直面成25°夹角，当下顶杆顶出后两半模可自动打开，可以顺利取出本锻件。

所述的下模座的两侧设有T形槽，模芯，模壳和T形块依次在下模座的T形槽内滑动，当下顶杆顶出时，两模芯随着顶杆的顶出，向上运动，同时受到下模座中T形槽的约束，两模芯向左右两边同时分开，起到锻件脱模的作用。随着顶杆的下落，模芯随自重滑落到下模座底部，两半模合拢。毛坯放入型腔中，随着压力机滑块下行，带动固定在滑块下平面上的上模与下模合模，对坯料进行挤压锻造。锻造结束，顶杆顶出锻件，形成脱模，这样循环反复，可以生产传统生产无法脱模的复杂精密零件。

与现有技术相比，本发明能够锻造能够对小于4kg的汽车零部件进行精密锻造，得到的成品无飞边、具有抗应力抗腐蚀的优点；且通过本发明进行复杂锻件的锻造能够一次成形，节材30％以上。

附图说明

图1为现有锻件示意图。

图2为现行开式普通模锻件示意图。

图3为本发明可分凹模结构示意图。

图4为实施例锻件实物照片。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图3所示，本实施例包括：上模机构1和与之相对且活动设置的下模机构2，毛坯3和锻件4分别设置于上模机构1和下模机构之间，其中：

上模机构1包括：上模板5、上模固定板6、模芯7、模壳8和上模套圈9，其中：上模板5、上模固定板6和上模套圈9依次由上而下固定连接，模芯7和模壳8依次由内而外设置于上模套圈9内并与下模机构相接触；

下模机构包括：下模座10、下模板11、T形块12、下顶杆13和下模垫块14，其中：下模座10和下模板11固定连接，下顶杆13和下模垫块14依次由内而外设置于下模板11内并正对上模机构1的中心，T形块12位于下模座10内。

所述的模芯7由两个分别垂直设置于左右两侧且镜像对称的凹模15组成，该凹模15合并合模形状正好形成倒档轴锻件4完整尺寸。

所述的T形块12与下模座10动配合且与垂直方向成25°倾角；当下顶杆13顶起时，模座中两个T形块12向上运动时沿下模座10的滑槽张开，其水平打开的距离，恰好取出锻件4。

所述的下顶杆13的行程为150mm，这样的顶出行程保证T形块12上升时沿滑槽打开的距离，可以顺利取出锻件4。

所述的下模座10上设有滑道16，该滑道16与垂直面成25°夹角，当下顶杆13顶出后两个凹模15可自动打开，可以顺利取出本锻件4。

所述的下模座10的两侧设有T形槽17，模芯7、模壳8和T形块12依次在下模座10的T形槽17内滑动，当下顶杆顶出时，两模芯随着顶杆的顶出，向上运动，同时受到下模座中T形槽的约束，两模芯向左右两边同时分开，起到锻件脱模的作用。

随着顶杆的下落，模芯随自重滑落到下模座底部，两半模合拢。加热后的毛坯放入型腔中；随着压力机滑块下行，带动固定在滑块下平面上的上模与下模合模，对坯料进行挤压锻造。锻造结束后，顶杆上行顶出，带动两半模在T型槽内与垂直面成25°夹角斜向上升起，形成锻件脱模。这样循环反复，可以生产传统生产无法脱模的复杂精密零件。

用图3所示可分凹模模锻出的锻件示于图4。从图看到，两个齿轮间的轴也锻出

表1  倒档轴可分凹模精锻件与普通模锻件节材比较

了。普通开式模锻件重7.67kg(图2)，而分模锻锻件重只有4.91kg(图4)，每件材料消耗节约3.02kg，达35.4％，以年产20万件计，则可节材604吨，节约合人民币440万元/年。这还不计节省机械加工等费用。节省了材料，也就是高耗能的炼钢少了，废气的排放也少了。同时，为汽车的降价提供了空间，也就提高了汽车竞争力。

Claims (6)

1.一种轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，包括：上模机构和与之相对且活动设置的下模机构，毛坯和锻件分别设置于上模机构和下模机构之间，其特征在于：

上模机构包括：上模板、上模固定板、模芯、模壳和上模套圈，其中：上模板、上模固定板和上模套圈依次由上而下固定连接，模芯和模壳依次由内而外设置于上模套圈内并与下模机构相接触；

下模机构包括：下模座、下模板、T形块、下顶杆和下模垫块，其中：下模座和下模板固定连接，下顶杆和下模垫块依次由内而外设置于下模板内并正对上模机构的中心，T形块位于下模座内。

2.根据权利要求1所述的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，其特征是，所述的模芯由两个分别垂直设置于左右两侧且镜像对称的凹模组成，该凹模合并后构成的合模与倒档轴锻件的外形相匹配。

3.根据权利要求1所述的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，其特征是，所述的T形块与下模座动配合且与垂直方向成25°倾角。

4.根据权利要求1所述的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，其特征是，所述的下顶杆的行程为150mm。

5.根据权利要求1所述的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，其特征是，所述的下模座上设有滑道，该滑道与垂直面成25°夹角。

6.根据权利要求1所述的轿车自动变速箱倒档轴的可分凹模精锻模具，其特征是，所述的下模座的两侧设有T形槽，模芯，模壳和T形块依次在下模座的T形槽内滑动。

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