CN103418662B - 冷挤十字轴坯料落料模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷挤十字轴坯料落料模具，包括垫板，垫板上固定有模座，模座上设下刀板，下刀板通过压盖与模座连接，下刀板后端顶着调整螺管，调整螺管与模座上的调整螺孔配合，调整螺管的后端的肩部通过销子锁定；模座前端设导轨座，导轨座与垫板固连且背面设导轨，上刀板嵌在滑配在导轨中的活动模板中，上刀板外端与下刀板前端滑配，活动模板下端有两个另一端顶在垫板上的压缩弹簧；导轨座前端固连靠板、靠板中部设调节螺孔，调节螺孔中设有通过两个锁紧螺母与靠板锁定的坯料定长螺杆，其尾端与下刀板相对。本发明上刀板和下刀板间隙可准确调整；压力机滑块对上刀板不会产生直接撞击，棒料上顶点部位瞬间断裂；出料方便,一刀多刃。

Description

冷挤十字轴坯料落料模具

技术领域

本发明属于落料模具技术领域，具体涉及一种冷挤坯料落料模具。

背景技术

十字轴式万向联轴器是各种款式汽车的重要和必要的传动零部件,其中的十字轴是一种少无切削的高精度冷挤锻造产品，冷挤十字轴的轴颈和端面无需车削加工，在冷挤成型后只需经过精磨就可装配使用。为了确保产品冷挤成型后的锻件质量和严格控制精磨余量，必须把坯料的精度控制在一个合理的范围内，如某款轿车的万向节转向十字轴，经计算和实验得知，坯料重量偏差在0.0005kg之内较为适宜。通常万向节转向十字轴坯料一般多采用简单的半圆弧上、下刀板进行剪切下料，此种下料方式简单方便，但剪切的端面质量差，端面外圆的圆度差大,坯料重量偏差较大，一种重量为0.060kg的冷挤十字轴，其重量偏差分散度在0.001kg～0.002kg，不能满足冷挤十字轴锻件精度的要求。

例如中国专利申请号200810063524.X，名称为“大尺寸滚子冷镦冲压方法及冷镦冲压模具”的发明专利公开，涉及一种大尺寸滚子冷镦冲压方法及冷镦冲压模具，大尺寸滚子冷镦冲压方法包括以下步骤:用棒料切断模具将棒料切断成滚子料段,用冷镦冲压模具将滚子料段冲压成滚子毛坯，所述棒料切断模具设置有送料轮、切断模、切刀、料档,棒料与送料轮、切断模活动连接,切刀安装在切断模的一端,料档安装在切刀的一边。该发明的冷镦冲压模具设置推出杆、冲模、冲头,滚子料段、推出杆均与冲模匹配,冲头与滚子料段匹配,冲头与动力机构连接，所述棒料采用高碳铬轴承钢,毛坯直径在23～28毫米。该专利公开文件中所叙述的切断模结构为：定切断刀及动切断刀皆为圆筒形结构，这里存在两个问题，第一，棒料必须首先穿入两个圆筒形切刀之内才能切断，因此棒料切断以后的坯料如何取出，定是一个麻烦事，显然效率低是肯定的；第二，动切断刀的下移是借助于压机的滑块及冲头的撞击力完成的，就是说受撞击的是圆形状态的动切断刀，撞击的动量经动切断刀内部传递，首先是引起动切断刀内部的应力分布骤变，使动切断刀产生振动、变形，所有的振动能和变形能最终都转化为动切断刀的发热，而且一个圆筒形结构的动切断刀由于其上部的圆弧面反复受冲击，无需多久，破裂将是其必然结果；然后是，撞击的部分动量经动切断刀传递至棒料，以强行挤压的方式迫使棒料断裂，此时的棒料则是整体参与抵抗变形，其断面的横向抗拉强度得到充分发挥，结果是挤压破裂面凹凸不平、塌陷严重而且圆度极差，实际上，棒料切断的过程，应以最上面的一点首先受撞击剪切分离并借助快速冲击剪切使应力尽快沿垂直面传递，分离面往下快速扩展，尽量减少应力往棒料前后两方面传递或来不及往前后两方面传递，以尽量提高切断面的平整度，当然，剪切间隙合理设置及切断刀刃口锋利尽快产生最上面一点的分离也是极为重要的必要条件。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服现有技术的棒料切断模具的动、定切断刀皆为圆筒形的不合理结构的缺陷，提供一种动切断刀为开口结构，定、动切断刀的间隙调节方便的十字轴坯料落料模具，这种模具落料重量精度高、断面质量好,外形圆度高。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种冷挤十字轴坯料落料模具，包括垫板，垫板上固定有模座，模座上设有下刀板，下刀板通过压盖与模座连接，下刀板的后端顶着调整螺管，调整螺管与模座上的调整螺孔配合，调整螺管的后端设有肩部，肩部通过销子与模座锁定；在模座前端相隔一定距离的部位设有导轨座，导轨座的底部通过螺钉与垫板固定连接，导轨座背面设有导轨，导轨滑配有活动模板，上刀板镶嵌在活动模板中，上刀板的外端面与下刀板的前端面滑动配合，活动模板下端部顶着两个压缩弹簧，压缩弹簧的另一端顶在垫板上；导轨座的前端面固定连接有靠板、靠板的中部设有调节螺孔，调节螺孔中设有坯料定长螺杆，坯料定长螺杆通过两个锁紧螺母与靠板锁定，坯料定长螺杆的尾端部与下刀板相对。

将作为动切断刀的上刀板镶嵌在活动模板中,活动模板滑配在导轨座的导轨中,导轨座与模座通过垫板连接在一起,同时配合调整螺管对下刀板的位置进行调整,并用销子锁定,可以使冲压开始之前上刀板的刀口始终与下刀板刀口的上面部位一定距离处相贴合，保证剪切间隙合理,提高落料精度。压力机开始工作时，棒料从调整螺管的中心孔推进,穿过下刀板的刀口直至靠上坯料定长螺杆的尾端部停住，然后活动模板在压力机滑块的作用下向下运动,滑块冲击活动模板的顶端平面部位,活动模板下行带动上刀板快速下滑与下刀板一起将棒料切断成所需长度的坯料，活动模板下行时同时压缩压缩弹簧为接着的复位做准备,坯料自动由位于两个压缩弹簧之间的出料口滑落掉入料箱中，随着压力机滑块回程上升，活动模板在压缩弹簧的作用下上升至待机状态,一个落料工作循环结束。

作为优选，上刀板为圆形月牙结构，所述圆形月牙结构为圆形板件的边上设有圆弧形槽口。

作为优选，所述圆形月牙结构为多月牙结构，所述多月牙结构为在圆形板件的圆周上均布设有若干个圆弧形槽口。

作为优选，上刀板通过螺钉与活动模板固定。

作为优选，垫板在与活动模板的正下方相对的部位设有一个出料口。

作为优选，下刀板为圆筒形结构,圆筒形结构的两端对称设置。

作为优选，调整螺管的内孔直径略大于下刀板的内孔直径，调整螺管的轴线与下刀板的轴线对齐。

作为优选，下刀板的圆筒形结构的高度大于压盖的宽度，压盖的两端各设有至少两个螺钉固定孔。

作为优选，坯料定长螺杆及相配合的调节螺孔应用细牙螺纹。

应用本发明的模具对直径≤φ18mm圆钢落料，坯料端面斜度≤1°30′，切口质量明显改善，重量偏差可控制在≤0.0005kg，经资料检索对比,该指标达到工业发达国家的先进水平，完全满足冷挤十字轴等高精度锻件对坯料重量的要求，同时可显著提高下料模具寿命和后续冷挤模具寿命，并可节约原材料，降低产品制造成本。

本发明的有益效果是：

1、上刀板和下刀板的配合间隙可准确调整；

2、压力机滑块冲击的是活动模板的上端平面部位,对上刀板不会产生直接撞击，而且上刀板的刃口与棒料有一定的距离，经加速以后再冲击切割棒料,有利于棒料上顶点部位瞬间断裂；

3、开口结构的圆弧形槽口不仅出料方便，而且切断棒料的作用效果不亚于圆筒形切断刀；

4、一刀多刃，刀具耐用度提高,修磨次数可减少；

5、坯料定长螺杆及相配合的调节螺孔应用细牙螺纹，精细调整落料长度。

附图说明

图1是一种实施例主视图示意图；

图2是图1的左视图示意图；

图3是图1的俯视图示意图；

图4是一种实施例的活动模板主视图示意图；

图5是图4的A-A剖视示意图；

图6是一种实施例的压盖示意图；

图7是一种圆形月牙结构的上刀板结构示意图；

图8是另一种实施例的上刀板结构示意图。

图中，垫板1；模座2；下刀板3；前端面31；压盖4；螺钉固定孔41；调整螺管5；肩部51；销子52；调整螺孔6；导轨座7；导轨71；活动模板8；压缩弹簧81；开口槽82；沉坑83；沉孔84；上刀板9；外端面91；圆弧形槽口92；靠板10；调节螺孔101；坯料定长螺杆11；锁紧螺母12；出料口13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。

实施例1：如图1～3所示，一种冷挤十字轴坯料落料模具，包括垫板1，垫板1上固定有模座2，模座2上设有下刀板3，下刀板3通过压盖4与模座2连接，下刀板3的后端顶着调整螺管5，调整螺管5与模座2上的调整螺孔6配合，调整螺管5的后端设有肩部51，肩部51通过销子52与模座2锁定；在模座2前端相隔一定距离的部位设有导轨座7，导轨座7的底部通过螺钉与垫板1固定连接，导轨座7背面设有导轨71，导轨71滑配有活动模板8，上刀板9镶嵌在活动模板8中，并通过螺钉与活动模板8固定。上刀板9的外端面91与下刀板的前端面31滑动配合，配合间隙控制在0.06mm以内，以保证落料精度。活动模板8下端部顶着两个压缩弹簧81，压缩弹簧81的另一端顶在垫板1上；导轨座7的前端面固定连接有靠板10、靠板10的中部设有调节螺孔101，调节螺孔101中设有坯料定长螺杆11，坯料定长螺杆11及与其相配合的调节螺孔101应用细牙螺纹,坯料定长螺杆11通过两个锁紧螺母12与靠板10锁定，坯料定长螺杆11的尾端部与下刀板3相对。上刀板9为圆形月牙结构，所述圆形月牙结构为圆形板件的边上设有圆弧形槽口92，圆弧形槽口92不仅出料方便，而且切断棒料的作用效果不亚于圆筒形切断刀，如图7所示。

将作为动切断刀的上刀板9镶嵌在活动模板8中,活动模板8滑配在导轨座7的导轨71中,导轨座7与模座2通过垫板1连接在一起,同时配合调整螺管5对下刀板3的位置进行调整,并用销子52锁定,可以使冲压开始之前上刀板9的刀口始终与下刀板3刀口的上面部位一定距离处相贴合，保证剪切间隙合理,提高落料精度。压力机开始工作时，棒料从调整螺管5的中心孔推进,穿过下刀板3的刀口直至靠上坯料定长螺杆11的尾端部停住，然后活动模板8在压力机滑块的作用下向下运动,滑块冲击活动模板8的顶端平面部位,活动模板8下行带动上刀板9快速下滑与下刀板3一起将棒料切断成所需长度的坯料，活动模板8下行时同时压缩压缩弹簧81为接着的复位做准备,坯料自动由位于两个压缩弹簧81之间的出料口13滑落掉入料箱中，随着压力机滑块回程上升，活动模板8在压缩弹簧81的作用下上升至待机状态,一个落料工作循环结束。

活动模板8为长方形板状结构，其中间至下端部有一个开口槽82，中心部位有一个沉坑83，沉坑83中镶嵌上刀板9；其下端面左右对称设有两个沉孔84作为弹簧座，如图4、5所示。

出料口13设在垫板1上与活动模板8的正下方相对的部位，出料口为圆形通孔，孔的直径既要大于棒料的直径，又要大于坯料长度的2/3以上，以免堵塞坯料下落。

下刀板3为圆筒形结构,圆筒形结构的两端对称设置，两端都可以用作下刀板的刃口，当两端都用钝以后再拆下一起修磨。

调整螺管5的内孔直径略大于下刀板3的内孔直径，调整螺管8的轴线与下刀板3的轴线对齐。

下刀板3的圆筒形结构的高度大于压盖4的宽度，以留有多次修磨的余量；压盖4的两端各设有至少两个螺钉固定孔41，只要宽度允许应多设几个螺钉固定孔，压盖4的紧固力大一些可使棒料稳妥固定，如图6所示。

实施例2:圆形月牙结构为双月牙结构，即在圆形板件的圆周上均布设有2个圆弧形槽口92,2个槽口可调换使用,当其中一个槽口的刀刃磨损变钝,可将上刀板卸下调转180°后重装,用另一个槽口继续落料,如此可以节省修磨刀口的工时，其余结构同实施例1,如图8所示。

应用本发明的模具，对直径≤φ18mm圆钢落料，坯料端面斜度≤1°30′，切口质量明显改善，重量偏差可控制≤0.0005kg，经资料检索对比,达到工业发达国家的先进水平，完全满足冷挤十字轴等高精度锻件对坯料重量的要求，同时可显著提高下料模具寿命和后续冷挤模具寿命，并可节约原材料，降低产品制造成本。

本发明可在各种棒料精密落料模具使用，具有间隙调整准确、上刀板不会产生直接撞击、一刀多刃刀具耐用度提高的优点，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本发明的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本发明的权利要求的范围之内。

Claims (9)

1.一种冷挤十字轴坯料落料模具，包括垫板，其特征是，垫板上固定有模座，模座上设有下刀板，下刀板通过压盖与模座连接，下刀板的后端顶着调整螺管，调整螺管与模座上的调整螺孔配合，调整螺管的后端设有肩部，肩部通过销子与模座锁定；在模座前端相隔一定距离的部位设有导轨座，导轨座的底部通过螺钉与垫板固定连接，导轨座背面设有导轨，导轨滑配有活动模板，上刀板镶嵌在活动模板中，上刀板的外端面与下刀板的前端面滑动配合，活动模板下端部顶着两个压缩弹簧，压缩弹簧的另一端顶在垫板上；导轨座的前端面固定连接有靠板、靠板的中部设有调节螺孔，调节螺孔中设有坯料定长螺杆，坯料定长螺杆通过两个锁紧螺母与靠板锁定，坯料定长螺杆的尾端部与下刀板相对；活动模板为长方形板状结构，其中间至下端部有一个开口槽，中心部位有一个沉坑，沉坑中镶嵌上刀板；其下端面左右对称设有两个沉孔作为弹簧座。

2.根据权利要求1所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，上刀板为圆形月牙结构，所述圆形月牙结构为圆形板件的边上设有圆弧形槽口。

3.根据权利要求2所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，所述圆形月牙结构为多月牙结构，所述多月牙结构为在圆形板件的圆周上均布设有若干个圆弧形槽口。

4.根据权利要求1或2或3所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，上刀板通过螺钉与活动模板固定。

5.根据权利要求4所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，垫板在与活动模板的正下方相对的部位设有一个出料口。

6.根据权利要求1或2或3所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，下刀板为圆筒形结构,圆筒形结构的两端对称设置。

7.根据权利要求6所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，调整螺管的内孔直径略大于下刀板的内孔直径，调整螺管的轴线与下刀板的轴线对齐。

8.根据权利要求6所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，下刀板的圆筒形结构的高度大于压盖的宽度，压盖的两端各设有至少两个螺钉固定孔。

9.根据权利要求7所述的冷挤十字轴坯料落料模具，其特征是，坯料定长螺杆及相配合的调节螺孔应用细牙螺纹。