CN103410878B - 高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，所述高性能三球销等速万向节包括三柱槽壳和套于三柱槽壳端部外周的防尘胶套，三柱槽壳内部置有三球销，三球销包括三销架和辊子，所述的三销架圆周上均布有三个销轴，三个销轴相互之间的三销架上的圆周表面无中心定位孔。本发明通过高度自动化成型带束节的抽带式卡箍以及三个销轴相互之间的三销架上的圆周表面无中心定位孔结构提高了三球销等速万向节的使用性能，并采用自动分度夹头结构实现本发明三球销产品的制造。

Description

高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具

技术领域

本发明涉及一种万向节，尤其涉及一种高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具。

背景技术

现代轿车一般采用前轮驱动，行驶的速度很快，并要求行驶平稳。因此在轿车差速器与两前车轮之间的传动轴，必需采用等速万向节组成。在等速万向节中三球销等速万向节尤为常规使用。三球销等速万向节中三球销是关键的核心部件，三球销包括三销架和辊子，目前的三销架通过在圆周上打工艺中心孔加工来实现三销架上的三个销轴的三等分(三个销轴之间夹角为120°±10′)和磨削轴径，此工艺保留工艺中心孔，对整个产品从使用性能的角度讲，在工艺中心孔处易出现因过大应力集中时导致三销架出现断裂而使整个产品失效，使用寿命相对来讲较短，如何克服工艺中心孔结构以提高三销架的使用寿命一直是本领域技术人员研究的对象。

另一方面对于构成三球销等速万向节的外围部件，三柱槽壳和套于三柱槽壳端部外周的防尘胶套，两者的连接密封性直接决定着三球销等速万向节，因为灰尘原因引起的使用寿命问题。现有的三柱槽壳和套于三柱槽壳端部外周的防尘胶套主要通过卡箍紧固连接，但是卡箍的箍头也称束节由于相对结构复杂，需要多到工序的冲压才能成形严重影响了卡箍的推广应用。

中国实用新型专利专利号200420110585.4公开了一种十字轴万向节，尤其涉及一种改进了防尘罩的十字轴万向节。由十字轴、轴承套、止推垫圈、滚针以及密封圈和防尘罩组成，防尘罩设置在轴承套开口端，其内侧紧贴十字轴的轴头，防尘罩外侧上方设有卡圈，卡圈卡在支撑元件向外延伸的鼻端上。该种万向节并没有提及三球销以及卡箍的箍头方面的技术改进或者技术提示。

发明内容

本发明提供一种结构简单、密封性能好、适于批量生产大范围推广且三销架强度以及使用性能增加的高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具。

一种高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，所述高性能三球销等速万向节包括三柱槽壳和套于三柱槽壳端部外周的防尘胶套，三柱槽壳内部置有三球销，三球销包括三销架和辊子，所述的三销架圆周上均布有三个销轴，三个销轴相互之间的三销架上的圆周表面无中心定位孔。该种不在三销架圆周上打工艺性的中心定位孔结构，实现对于三个销轴的车削加工，相对增加了三销架产品的强度，对三销架的使用性能、寿命大大提高(由原6万公里提升至8万公里)，当然的是提高了三球销等速万向节的性能，从而响应了汽车行业对安全性能不断提高的要求。

为了进一步提高三球销等速万向节的防尘性能，将防尘胶套通过抽带式卡箍紧固连接三柱槽壳，抽带式卡箍端部设有束节。

由于束节成型成型工艺的复杂性目前并不适于大范围批量生产和推广，为了克服上述技术缺陷所述的束节采用自动冲压模具制造成型。

制造束节的自动冲压模具包括相互配合的上模板和下模板，上模板两端分别设有第一斜推块和第二斜推块，上模板中间分别设有废料切除凸模、落料凸模、折弯凸模、成型凸模；

下模板两端分别设有第一滚轮和第二滚轮，下模板中间分别设有废料切除凹模、落料凹模、折弯凹模、成型凹模；

第一滚轮安装于下模板上的第一活动滑块上，第一活动滑块位于下模板上第一定位板构成的滑槽内，第一活动滑块上固定连接有芯杆，第一定位板与第一活动滑块之间通过第一弹簧连接；

第二滚轮安装于下模板上的第二活动滑块上，第二活动滑块位于下模板上第二定位板构成的滑槽内，第二活动滑块上固定连接有推杆，第二定位板与第二活动滑块之间通过第二弹簧连接。

该种自动冲压模具安装于冲床上后将束节的原材料钢带不断输送入废料切除凹模，通过废料切除、落料、折弯。成型四道工序快速、准确的制造出束节，克服了传统工艺对于束节多工序、多设备、多人力的繁琐制造流程，极大的提高了束节的批量成型能力，有利于该种高密封性能的抽带式卡箍的推广应用。

所述的第一定位板与成型凹模之间设有落料拨头，落料拨头下侧为位于下模板上的落料孔，方便束节成品的脱料和落料。

所述的推杆上分别设有高低不一的第一台阶和第二台阶，由第一台阶推动位于落料凹模内的束节半成品钢片进入折弯凹模，由第二台阶推动位于折弯凹模内的束节半成品钢片进入成型凹模，实现对于束节半成品钢片的工位间自动化移动。

所述的三销架采用自动分度夹头夹持车削成型，实现三销架的三个销轴相互之间的三销架上的圆周表面无中心定位孔，仍然能够通过车床加工三个销轴。

自动分度夹头固定安装于车床主轴上，自动分度夹头包括上夹头和下夹头，以及控制上夹头和下夹头运动的上油缸和下油缸；上夹头和下夹头上下夹持三销架；

下夹头上下两端分别连接有定位芯块和正六棱柱结构的分度头，分度头轴向设有绕圆周均匀分布的六根分度销，分度销配合连接拉钩，拉钩的尾端构成下油缸的活塞；定位芯块的侧边设有位于下夹头上的定位销；

上夹头端部固定连接上油缸的活塞环

三销架的三个销轴中的任意两个销轴配合连接浮动定位块，浮动定位块通过弹簧连接定位环，定位环固定连接自动分度夹头。该种结构的自动分度夹头通过拉钩控制正六棱柱结构的分度头两次旋转，实现三销架上三个销轴之间夹角为120°的旋转控制车削，避免了在三个销轴之间的三销架上打中心定位孔车削的技术缺陷。

所述拉钩与分度销的连接端设有U形钩头和斜面，斜面贴合正六棱柱结构分度头的柱面，提高控制三销架旋转的精度。

所述的上油缸在活塞环两侧分别设有穿过车床主轴中心孔的第一控制油管和第二控制油管；所述的下油缸在拉钩的尾端两侧分别设有穿过车床主轴中心孔的第三控制油管和第四控制油管。该种穿过主轴中心孔的控制油管结构控制上、下油缸的运行实现了自动分度夹头与车床主轴的高度同步性。

本发明通过高度自动化成型带束节的抽带式卡箍以及三个销轴相互之间的三销架上的圆周表面无中心定位孔结构提高了三球销等速万向节的使用性能，并采用自动分度夹头结构实现本发明三球销产品的制造。

附图说明

图1为本发明高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具炸开安装结构示意图；

图2为本发明中夹持三销架的自动分度夹头结构示意图；

图3为本发明中夹持三销架的自动分度夹头的拉钩和分度头的俯视结构示意图。

图4为本发明中束节成型的自动冲压模具结构示意图；

图5为本发明中自动冲压模具的上模板结构示意图；

图6为本发明中自动冲压模具的下模板结构示意图；

图7为本发明中束节的展开结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，所述高性能三球销等速万向节包括三柱槽壳1和套于三柱槽壳1端部外周的防尘胶套6，三柱槽壳1内部置有三球销，三球销包括三销架2和辊子，三销架2圆周上均布有三个销轴3，三个销轴3相互之间的三销架2上的圆周表面无中心定位孔，极大的提高了三销架使用性能和强度。

如图2、3所示上述三销架2采用自动分度夹头12夹持车削成型

自动分度夹头12固定安装于车床主轴7上，自动分度夹头12包括上夹头21和下夹头16，以及控制上夹头21和下夹头16运动的上油缸和下油缸；上夹头21和下夹头16上下夹持三销架2；

下夹头16上下两端分别连接有定位芯块19和正六棱柱结构的分度头15，分度头15轴向设有绕圆周均匀分布的六根分度销14，分度销14配合连接拉钩13，拉钩13的尾端构成下油缸的活塞；定位芯块19的侧边设有位于下夹头16上的定位销17，定位销17定位连接位于三销架2端面上的凹孔；

上夹头21端部固定连接上油缸的活塞环22；

三销架2的三个销轴3中的任意两个销轴3配合连接浮动定位块18，浮动定位块18通过弹簧连接定位环20，定位环20固定连接自动分度夹头12。

作为结构优选上油缸在活塞环22两侧分别设有穿过主轴7中心孔的第一控制油管9和第二控制油管8；下油缸在拉钩13的尾端两侧分别设有穿过主轴7中心孔的第三控制油管10和第四控制油管11。

本发明的自动分度夹头12的具体工作流程为：将三销架2放于下夹头16的定位芯块19上，三销架2的三个销轴3中的任意两个销轴3配合连接浮动定位块18，而后第一控制油管9进油推动活塞环22向下运动，由上夹头21向下运动紧固夹持三销架2，而后由车床车削未配合浮动定位块18的销轴3，完成该销轴3车削后，第三控制油管10进油推动拉钩13拉动分度销14运动，进而使得绕圆周均匀分布的六根分度销14控制正六棱柱结构的分度头15旋转一个棱柱面也就是旋转60度，而后第四控制油管10进油推动拉钩13往回运动，拉钩13脱离分度销14，其后第三控制油管10再次进油推动拉钩13拉动分度销14运动，使得分度头15再次旋转60度，通过分度头15的两次旋转实现了自动分度夹头12夹持的三销架2绕轴向的120度旋转，使得三销架2中另一个销轴3进入车削位置，完成加工，如此往复完成三销架2的三个销轴3精确车削，避免了在三销架2圆周上加工工艺中心孔的技术缺陷。

作为结构优选拉钩13与分度销14的连接端设有U形钩头24和斜面23。U形钩头24结构确保了拉钩13与分度销14连接的可靠性，防止意外脱钩。斜面23与分度头15的六棱柱柱面紧密贴合，提高了分度头15的旋转精度。

防尘胶套6通过抽带式卡箍4紧固连接三柱槽壳1，抽带式卡箍4端部设有束节5。

如图4、5、6、7所示束节5采用自动冲压模具制造成型，改变了传统束节5的繁琐制造工艺，实现了束节5高度自动化的成型能力。

自动冲压模具包括相互配合的上模板和下模板，上模板两端分别设有第一斜推块25和第二斜推块30，上模板中间分别设有废料切除凸模29、落料凸模35、折弯凸模28、成型凸模27；

下模板两端分别设有第一滚轮26和第二滚轮31，下模板中间分别设有废料切除凹模32、落料凹模45、折弯凹模33、成型凹模34；

第一滚轮26安装于下模板上的第一活动滑块40上，第一活动滑块40位于下模板上第一定位板42构成的滑槽内，第一活动滑块40上固定连接有芯杆43，第一定位板42与第一活动滑块40之间通过第一弹簧41连接；

第二滚轮31安装于下模板上的第二活动滑块38上，第二活动滑块38位于下模板上第二定位板36构成的滑槽内，第二活动滑块38上固定连接有推杆37，第二定位板36与第二活动滑块38之间通过第二弹簧46连接。

作为结构优选第一定位板42与成型凹模34之间设有落料拨头39，落料拨头39下侧为位于下模板上的落料孔。推杆37上分别设有高低不一的第一台阶和第二台阶。

本发明的自动冲压模具安装到冲床后对于束节5的成型流程如下：束节5的原材料钢带44插入废料切除凹模32，上模板在冲床作用下下压，由废料切除凸模29将废料切除形成束节5的第一个半成品，其形状结构如图7所示，上模板在冲床作用下下压过程中，由第一斜推块25和第二斜推块30推动第一滚轮26和第二滚轮31连接的第一活动滑块40和第二活动滑块38向右运动。

而后上模板回升钢带44继续插入将第一个半成品送入落料凹模45，同时第一活动滑块40和第二活动滑块38分别在第一弹簧41和第二弹簧46作用下复位，由此第一活动滑块40和第二活动滑块38在上模板上下运动过程中做往复运动，也就是控制芯杆43和推杆37做往复运动。

而后上模板下压在废料切除凹模32内形成第二个半成品，第一个半成品在落料凹模45内由落料凸模35完成与钢带44的分离切除，而后上模板回升在上模板回升过程中推杆37的第一台阶推动第一个半成品进入折弯凹模33，而第二个半成品由钢带44推入落料凹模45内；

上模板再次下压，在废料切除凹模32内形成第三个半成品，第二个半成品在落料凹模45内由落料凸模35完成与钢带44的分离切除，第一个半成品在折弯凹模33内配合折弯凸模28形成折弯结构；

而后上模板回升在上模板回升过程中推杆37的第一台阶推动第二个半成品进入折弯凹模33，推杆37的第二台阶推动第一个半成品进入成型凹模34内，同时第三个半成品在钢带44作用下进入落料凹模45内；

而后上模板再次下压，此时芯杆43插入成型凹模34内，配合第一个半成品以及成型凸模27形成第一个成品束节，同时将第二个半成品在折弯凹模33内形成折弯结构，第三个半成品在落料凹模45内由落料凸模35完成与钢带44的分离切除，并在废料切除凹模32内形成第四个半成品；

而后上模板回升，在上模板回升过程中推杆37的第一台阶推动第三个半成品进入折弯凹模33，推杆37的第二台阶推动第二个半成品进入成型凹模34内，同时第四个半成品在钢带44作用下进入落料凹模45内；另外芯杆43在复位过程中带动第一个成品束节运动到落料拨头39处，并将第一个成品束节拨落到落料拨头39下侧的落料孔内，完成全部工序，随后上模板每次下压均可获得一个成品束节，实现了束节的快速制造。

Claims (3)

1.一种高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，所述高性能三球销等速万向节包括三柱槽壳(1)和套于三柱槽壳(1)端部外周的防尘胶套(6)，三柱槽壳(1)内部置有三球销，三球销包括三销架(2)和辊子，所述的三销架(2)圆周上均布有三个销轴(3)，三个销轴(3)相互之间的三销架(2)上的圆周表面无中心定位孔；所述的防尘胶套(6)通过抽带式卡箍(4)紧固连接三柱槽壳(1)，抽带式卡箍(4)端部设有束节(5)，所述的束节(5)采用自动冲压模具制造成型，其特证在于：所述自动冲压模具包括相互配合的上模板和下模板，上模板两端分别设有第一斜推块(25)和第二斜推块(30)，上模板中间分别设有废料切除凸模(29)、落料凸模(35)、折弯凸模(28)、成型凸模(27)；

下模板两端分别设有第一滚轮(26)和第二滚轮(31)，下模板中间分别设有废料切除凹模(32)、落料凹模(45)、折弯凹模(33)、成型凹模(34)；

第一滚轮(26)安装于下模板上的第一活动滑块(40)上，第一活动滑块(40)位于下模板上第一定位板(42)构成的滑槽内，第一活动滑块(40)上固定连接有芯杆(43)，第一定位板(42)与第一活动滑块(40)之间通过第一弹簧(41)连接；

第二滚轮(31)安装于下模板上的第二活动滑块(38)上，第二活动滑块(38)位于下模板上第二定位板(36)构成的滑槽内，第二活动滑块(38)上固定连接有推杆(37)，第二定位板(36)与第二活动滑块(38)之间通过第二弹簧(46)连接。

2.如权利要求1所述的高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，其特征在于：所述的第一定位板(42)与成型凹模(34)之间设有落料拨头(39)，落料拨头(39)下侧为位于下模板上的落料孔。

3.如权利要求1所述的高性能三球销等速万向节中所用的束节的自动冲压模具，其特征在于：所述的推杆(37)上分别设有高低不一的第一台阶和第二台阶。