CN104209443B - 花键销轴冷镦装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花键销轴冷镦装置，包括送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具，送料机构与切断机构的位置对应；传送机构在送料机构以及四个模具之间移动送料；四个模具包括：用于预成型四角尾端的第一模具；用于成型圆柱形杆部及四角尾端的第二模具；用于对四角尾端定位和提角、成型倒角以及成型法兰的形状的第三模具；用于成型异形花键齿、成型键槽、成型法兰的尺寸以及精镦四角尾端的第四模具；四个模具依次排列。本发明还公开了生产花键销轴的工艺。本发明公开的花键销轴冷镦装置冷镦成型速度快，简化了花键销轴的加工工序，提高了生产效率，提高了原材料利用率，降低了生产成本；提高了花键销轴的精度。

Description

花键销轴冷镦装置及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种花键销轴冷镦装置，以及采用该花键销轴冷镦装置生产花键销轴的工艺。

背景技术

目前，汽车作为一种交通工具已经非常普及，花键销轴6是用于重型卡车车窗玻璃升降传动的重要零部件。请参考图6a至图6d，该花键销轴6包括四角尾端61，带有法兰63的圆柱形杆部62以及带有倒角66的头部，头部上设有异形花键齿65和键槽68，所述键槽68与四角尾端61平行。异形花键齿65与圆柱形杆部62之间设有沟槽部位64，异形花键齿65内部设有内螺纹67。

现有技术中生产该花键销轴6的工艺是，采用CNC(数控机床)全加工的方式生产花键销轴，但是采用CNC全加工的生产方式生产花键销轴6，原材料利用率低，因此生产成本较大；并且异形花键齿65的键槽与四角尾端61加工工序繁杂，键槽68与四角尾端61很难精准定位，生产的花键销轴6精度低，生产速度仅是每分钟两支花键销轴6，生产效率过低。

发明内容

为了提高花键销轴的精度，简化加工工序，提高生产效率和原材料利用率，本发明提供一种花键销轴冷镦装置。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种花键销轴冷镦装置，包括送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具，其中，所述送料机构与所述切断机构的位置对应；所述传送机构在所述送料机构以及四个模具之间移动送料；所述四个模具包括：用于预成型四角尾端的第一模具；用于成型圆柱形杆部及四角尾端的第二模具；用于对所述四角尾端定位和提角、成型倒角以及成型法兰的形状的第三模具；用于成型异形花键齿、成型键槽、成型法兰的尺寸以及精镦所述四角尾端的第四模具；所述四个模具依次排列。

作为优选，所述四个模具均包括主模和冲模，所述主模和所述冲模对应设置，所述主模包括主模壳、第一主模垫块、主模顶针以及主模仁，所述主模仁中设有主模型腔；所述第一主模垫块和所述主模仁连接后固定在所述主模壳中，所述主模顶针上方贯穿所述主模仁至所述主模型腔；所述主模顶针下端设有主模顶针套；所述冲模包括冲模壳、冲模顶针和冲模仁，所述冲模仁设置在所述冲模壳内，所述冲模顶针贯穿所述冲模仁并穿出所述冲模壳。

作为优选，所述第三模具和所述第四模具还包括：设置在所述第一主模垫块的下方的第二主模垫块；设置在所述冲模壳内的冲模弹簧和冲模垫块；设置在所述冲模仁内的冲模型腔；其中，所述冲模弹簧上端与所述冲模壳连接，下端与所述冲模垫块连接，所述冲模垫块下端与所述冲模顶针连接，所述冲模顶针穿出所述冲模型腔。

作为优选，所述第一模具、所述第三模具以及所述第四模具的主模顶针下方连接有主模顶棒。

作为优选，所述第一模具和所述第二模具的冲模顶针上方连接有冲模顶棒。

作为优选，所述第二模具、所述第三模具以及所述第四模具的主模壳底部设有主模壳后锁牙。

作为优选，所述传送机构为夹子。

作为优选，所述四个模具安装于压造力为130～150吨的冷镦机上。

与现有技术相比，本发明所提供的花键销轴冷镦装置，设有送料机构、切断机构和传送机构，工位料冷镦过程中自动移动，模具冷镦成型速度快，并且由于不需要机加工异形花键齿和四角尾端，简化了花键销轴的加工工序，大大提高了花键销轴的生产效率，生产速度是每分钟8支花键销轴；由于不需要机加工异形花键齿和四角尾端，避免了工位料的金属流线组织切断，产生的废屑大大减少，提高了原材料利用率，降低了生产成本；一次冷镦成型保证了异形花键齿的键槽与四角尾端定位精准，提高了花键销轴的精度。

为了解决以上技术问题，本发明还公开了一种采用上述花键销轴冷镦装置生产花键销轴的工艺，包括以下步骤：

(1)采用所述送料机构送工位料，采用所述切断机构剪切工位料，用所述传送机构将所述工位料传送至所述第一模具；

(2)采用所述第一模具预成型四角尾端，也即使工位料底部冷镦为弧形底端；

(3)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第二模具，采用所述第二模具成型圆柱形杆部及四角尾端；

(4)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第三模具，采用第三模具对所述四角尾端定位和提角、成型倒角以及成型法兰的形状；

(5)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第四模具，采用所述第四模具成型异形花键齿、成型键槽、成型法兰的尺寸以及精镦所述四角尾端；

(6)将步骤(5)冷镦得到的毛胚件清洗，然后采用机加工的方式成型沟槽部位，采用攻牙的方式使异形花键齿内部形成内螺纹，热处理，电镀，得到花键销轴。

与现有技术相比，采用本发明提供的花键销轴冷镦装置生产花键销轴的工艺，冷镦成型速度快，并且由于不需要机加工异形花键齿和四角尾端，简化了花键销轴的加工工序，大大提高了花键销轴的生产效率，由于不需要机加工异形花键齿和四角尾端，避免了工位料的金属流线组织切断，产生的废屑大大减少，提高了原材料利用率，降低了生产成本；一次冷镦成型保证了异形花键齿的键槽与四角尾端定位精准，保证所述键槽和所述四角尾端平行，提高了花键销轴的精度。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中的花键销轴冷镦装置的结构示意图；

图2a是本发明一具体实施方式中的第三模具合模时的结构示意图；

图2b是本发明一具体实施方式中的第三模具开模时的结构示意图；

图3a是本发明一具体实施方式中的第四模具合模时的结构示意图；

图3b是本发明一具体实施方式中的第四模具开模时的结构示意图；

图4a是本发明一具体实施方式中的第一模具开模时的结构示意图；

图4b是本发明一具体实施方式中的第一模具合模时的结构示意图；

图5a是本发明一具体实施方式中的第二模具合模时的结构示意图；

图5b是本发明一具体实施方式中的第二模具开模时的结构示意图；

图6a是花键销轴的主视图；

图6b是花键销轴的后视图；

图6c是图6a的右视图；

图6d是图6c的旋转45度的剖面图；

图7a是本发明一具体实施方式中冷镦形成的花键销轴毛胚件的主视图；

图7b是图7a的后视图；

图7c是图7a的右视图。

图中所示：1、送料机构，2、切断机构，3、传送机构，4、模具，41、第一模具，42、第二模具，43、第三模具，44、第四模具，401、主模壳，402、第一主模垫块，403、主模顶针，404、主模仁，405、主模型腔，406、冲模壳，407、冲模顶针，408、冲模仁，409、第二主模垫块，410、主模顶针套，411、冲模弹簧，412、冲模垫块，413、冲模型腔，414、主模顶棒，415、冲模顶棒，416、主模壳后锁牙，5、工位料，6、花键销轴，61、四角尾端，62、圆柱形杆部，63、法兰，64、沟槽部位，65、异形花键齿，66、倒角，67、内螺纹，68、键槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细描述。需要说明的是，本发明的附图均采用简化的形式，均使用非精准的比例，仅用以辅助说明本发明实施方式的目的。

请参考图1，并结合图6a至图6d，本发明的花键销轴冷镦装置，用于冷镦成型花键销轴，包括送料机构1、切断机构2、传送机构3以及四个模具4，其中，所述送料机构1与所述切断机构2的位置对应；所述传送机构3在所述送料机构1以及四个模具4之间移动送料；所述四个模具4包括：用于预成型四角尾端61，也即是使工位料5底部冷镦为弧形底端的第一模具41；用于成型圆柱形杆部62及四角尾端61的第二模具42；用于对所述四角尾端61定位和提角、成型倒角66以及成型法兰63的形状的第三模具43；用于成型异形花键齿65、成型键槽68、成型法兰63的尺寸以及精镦所述四角尾端61的第四模具44；所述四个模具4依次排列。

对所述四角尾端61定位的目的是使工位料5在第四模具44上精确成型异形花键齿65，大大提高花键销轴6的精度。对所述四角尾端61提角是指将圆柱形杆部62与所述四角尾端61连接处的弧形部位冷镦去掉，使圆柱形杆部62与所述四角尾端61连接处的夹角逐步接近直角。

请参考图2a和图2b，并结合图1，作为优选，所述第一模具41、所述第二模具42、所述第三模具43以及所述第四模具44均包括主模和冲模，所述主模和所述冲模对应设置。以图2a和图2b中的所述第三模具43为例，所述主模包括主模壳401、第一主模垫块402、主模顶针403以及主模仁404，所述主模仁404中设有主模型腔405；所述第一主模垫块402和所述主模仁404连接后固定在所述主模壳401中，所述主模顶针403上方贯穿所述主模仁404至所述主模型腔405；所述主模顶针403下端设有主模顶针套410；所述主模顶针403用于推出工位料5；所述冲模包括冲模壳406、冲模顶针407和冲模仁408，所述冲模仁408设置在所述冲模壳406内，所述冲模顶针407贯穿所述冲模仁408并穿出所述冲模壳406。

请参考图2a、图2b、图3a和图3b，并结合图1，所述第三模具43和所述第四模具44还包括：设置在所述第一主模垫块402的下方的第二主模垫块409；设置在所述冲模壳406内的冲模弹簧411和冲模垫块412；设置在所述冲模仁408内的冲模型腔413；其中，所述冲模弹簧411上端与所述冲模壳406连接，下端与所述冲模垫块412连接，所述冲模垫块412下端与所述冲模顶针407连接，所述冲模顶针407穿出所述冲模型腔413。所述冲模顶针407和所述冲模垫块412起到将工位料5推进所述主模型腔405的作用。

请参考图2a、图2b、图3a和图3b，图4a和图4b，第一模具41、所述第三模具43以及所述第四模具44的主模顶针403下方连接有主模顶棒414，用于辅助所述主模顶针403。

请参考图4a、图4b、图5a和图5b，并结合图1，第一模具41和所述第二模具42的冲模顶针407上方连接有冲模顶棒415，用于辅助所述冲模顶针407。

请参考图2a、图2b、图3a和图3b，图5a和图5b，并结合图1，所述第二模具42、所述第三模具43以及所述第四模具44的主模壳401底部设有主模壳后锁牙416。

所述传送机构3为夹子。

所述四个模具4安装于压造力为130～150吨的冷镦机上。

请参考图6a至图7c，并结合图1，一种采用上述花键销轴冷镦装置生产花键销轴6的工艺，包括以下步骤：

(1)采用所述送料机构1送工位料5，采用所述切断机构2剪切工位料5，用所述传送机构3将所述工位料5传送至所述第一模具41；

(2)采用所述第一模具41预成型四角尾端61，也即使工位料5底部冷镦为弧形底端；

(3)采用所述传送机构3将所述工位料5传送至所述第二模具42，采用所述第二模具42成型圆柱形杆部62及四角尾端61；

(4)采用所述传送机构3将所述工位料5传送至所述第三模具43，采用第三模具43对所述四角尾端61定位和提角、成型倒角66以及成型法兰63的形状；

(5)采用所述传送机构3将所述工位料5传送至所述第四模具44，采用所述第四模具44成型异形花键齿65、成型键槽68、成型法兰63的尺寸以及精镦所述四角尾端61；保证所述键槽68和所述四角尾端61平行。

对所述四角尾端61定位的目的是使工位料5在第四模具44上精确成型异形花键齿65，大大提高花键销轴6的精度。对所述四角尾端61提角，使圆柱形杆部62与所述四角尾端61连接处的夹角逐步接近直角。

(6)将步骤(5)冷镦得到的花键销轴毛胚件清洗，然后采用机加工的方式成型沟槽部位64；采用攻牙的方式，使异形花键齿65内部形成内螺纹67，热处理；电镀，得到花键销轴6。

工位料5可以直接通过购买获得，机加攻牙是由攻牙机完成，热处理，保证零件机械性能；电镀是表面处理的一种，可以提高花键销轴6表面的耐腐蚀性能。

本发明通过四个模具4依次对工位料5进行冷镦处理，由于本发明提供的花键销轴冷镦装置，设有送料机构1、切断机构2和传送机构3，工位料5冷镦过程中自动移动，模具4冷镦成型速度快；并且由于不需要机加工异形花键齿65和四角尾端61，简化了花键销轴6的加工工序，大大提高了花键销轴6的生产效率，生产速度是每分钟82支花键销轴6；由于不需要机加工异形花键齿65和四角尾端61，避免了工位料5的金属流线组织切断，产生的废屑大大减少，提高了原材料利用率，降低了生产成本；一次冷镦成型保证了键槽68与四角尾端61定位精准，保证所述键槽68和所述四角尾端61平行，提高了花键销轴6的精度。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种花键销轴冷镦装置，其特征在于，包括送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具，其中，

所述送料机构与所述切断机构的位置对应；

所述传送机构在所述送料机构以及四个模具之间移动送料；

所述四个模具包括：

用于预成型四角尾端的第一模具；

用于成型圆柱形杆部及四角尾端的第二模具；

用于对所述四角尾端定位和提角、成型倒角以及成型法兰的形状的第三模具；

用于成型异形花键齿、成型键槽、成型法兰的尺寸以及精镦所述四角尾端的第四模具；

所述四个模具依次排列；

所述四个模具均包括主模和冲模，所述主模和所述冲模对应设置，所述主模包括主模壳、第一主模垫块、主模顶针以及主模仁，所述主模仁中设有主模型腔；所述第一主模垫块和所述主模仁连接后固定在所述主模壳中，所述主模顶针上方贯穿所述主模仁至所述主模型腔；所述主模顶针下端设有主模顶针套；所述冲模包括冲模壳、冲模顶针和冲模仁，所述冲模仁设置在所述冲模壳内，所述冲模顶针贯穿所述冲模仁并穿出所述冲模壳；

所述第三模具和所述第四模具还包括：设置在所述第一主模垫块的下方的第二主模垫块；设置在所述冲模壳内的冲模弹簧和冲模垫块；设置在所述冲模仁内的冲模型腔；其中，所述冲模弹簧上端与所述冲模壳连接，下端与所述冲模垫块连接，所述冲模垫块下端与所述冲模顶针连接，所述冲模顶针穿出所述冲模型腔。

2.根据权利要求1所述的花键销轴冷镦装置，其特征在于，所述第一模具、所述第三模具以及所述第四模具的主模顶针下方连接有主模顶棒。

3.根据权利要求1所述的花键销轴冷镦装置，其特征在于，所述第一模具和所述第二模具的冲模顶针上方连接有冲模顶棒。

4.根据权利要求1所述的花键销轴冷镦装置，其特征在于，所述第二模具、所述第三模具以及所述第四模具的主模壳底部设有主模壳后锁牙。

5.根据权利要求1所述的花键销轴冷镦装置，其特征在于，所述传送机构为夹子。

6.根据权利要求1所述的花键销轴冷镦装置，其特征在于，所述四个模具安装于压造力为130～150吨的冷镦机上。

7.一种采用权利要求1～6中任意一项所述的花键销轴冷镦装置生产花键销轴的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用所述送料机构送工位料，采用所述切断机构剪切工位料，用所述传送机构将所述工位料传送至所述第一模具；

(2)采用所述第一模具预成型四角尾端，也即使工位料底部冷镦为弧形底端；

(3)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第二模具，采用所述第二模具成型圆柱形杆部及四角尾端；

(4)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第三模具，采用第三模具对所述四角尾端定位和提角、成型倒角以及成型法兰的形状；

(5)采用所述传送机构将所述工位料传送至所述第四模具，采用所述第四模具成型异形花键齿、成型键槽、成型法兰的尺寸以及精镦所述四角尾端；

(6)将步骤(5)冷镦得到的毛胚件清洗，然后采用机加工的方式成型沟槽部位，采用攻牙的方式使异形花键齿内部形成内螺纹，热处理，电镀，得到花键销轴。