CN104209447A - 异形连接杆冷镦装置及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种异形连接杆冷镦装置及其生产工艺，该装置包括切料机构、顶出机构、传送机构以及五个模具，所述切料机构将原料线材切断，所述顶出机构将切断的原料线材顶起；传送机构在顶出机构以及五个模具之间移动送料；所述五个模具包括：用于成型圆柱杆底部圆角的第一模具、用于第一次正挤压小杆及第一次预成型法兰的第二模具、用于第二次正挤压小杆及第二次预成型法兰的第三模具、用于第三次预成型法兰的第四模具以及用于成型法兰的第五模具，所述五个模具依次排列。本发明先利用冷镦技术成型异形连接杆半成品，取代现有技术的方式，能够实现异形连接杆的尺寸要求，节省材料和成本，保持金属流线的完整，增加零件的强度，同时提高生产效率。

Description

异形连接杆冷镦装置及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种用于制造汽车转向系统中的异形连接杆的冷镦装置及其生产工艺。

背景技术

在汽车转向系统中，通常需要用到一种异形连接杆10，请参考图1a至1c，所述异形连接杆10包括直径为48mm的法兰11，所述法兰11的一侧为圆柱杆12，所述圆柱杆12的底部为圆角13；法兰11另一侧为带有通孔15的扁形片14，所述扁形片14与车体连接，所述圆柱杆12与配合套筒过盈配合，以实现连接作用。由于法兰11直径较大，且两侧形状特殊，目前生产这种异形连接杆10的方法是先热镦与机加工结合，但这种方式的材料利用率过低，生产周期长，效率低，加工成本高，热镦过程容易产生过热、过烧，且机加工过程会破坏材料的金属流线，降低材料强度，造成产品质量不稳定。

发明内容

本发明提供一种异形连接杆冷镦装置及其生产工艺，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种异形连接杆冷镦装置，包括切料机构、顶出机构、传送机构以及五个模具，其中，

所述切料机构将原料线材切断，所述顶出机构将切断的原料线材顶起；

所述传送机构在所述顶出机构以及五个模具之间移动送料；

所述五个模具包括：用于成型圆柱杆底部圆角的第一模具、用于第一次正挤压待加工部分及第一次预成型法兰的第二模具、用于第二次正挤压所述待加工部分及第二次预成型法兰的第三模具、用于第三次预成型法兰的第四模具以及用于成型法兰的第五模具，所述五个模具依次排列。

较佳地，所述五个模具均包括主模和冲模，所述主模包括主模壳、主模仁、主模垫块、主模顶针以及主模顶针垫块，所述主模仁设于所述主模壳内，所述主模仁内设有主模型腔，所述主模垫块设于所述主模仁下方，所述主模顶针的一端固定于所述主模顶针垫块上，另一端穿过所述主模垫块和主模仁伸入所述主模型腔中；所述冲模包括冲模壳、冲模垫块以及冲模顶针，所述冲模垫块设于所述冲模壳内，所述冲模顶针的一端固定于所述冲模垫块上，另一端穿出所述冲模壳与所述主模型腔相对应。

较佳地，所述五个模具中的冲模在驱动装置的驱动下整体运动。

较佳地，所述第二、第三、第四和第五模具的冲模中，还包括冲模型腔，所述冲模型腔与所述主模型腔对应，所述冲模垫块与所述冲模壳通过弹簧连接，所述冲模顶针能够在所述冲模型腔内上下移动。

较佳地，所述传送机构采用夹子。

较佳地，所述五个模具均安装于压造力为430～450吨的冷镦机上。

本发明还提供了一种异形连接杆生产工艺，包括如下步骤：

S1：采用如上所述的异形连接杆冷镦装置成型异形连接杆半成品；

S2：将所述异形连接杆半成品与所述圆柱杆对应的一侧压扁，成型扁形片；

S3：采用冲裁方式成型所述扁形片上的通孔。

较佳地，所述异形连接杆半成品的成型方式如下：

S11：剪切原料线材并送料；

S12：第一模具成型圆柱杆底部圆角；

S13：第二模具第一次正挤压待加工部分及第一次预成型法兰；

S14：第三模具第二次正挤压所述待加工部分及第二次预成型法兰；

S15：第四模具第三次预成型法兰；

S16：第五模具成型法兰。

较佳地，所述原料线材采用球化退火材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明先利用冷镦技术冷镦形成异形连接杆半成品，取代了热镦和机加工的方式，并能够实现异形连接杆的尺寸要求，节省材料和成本，保持金属流线的完整，增加零件的强度，同时提高了生产效率。

附图说明

图1a为异形连接杆的主视图；

图1b为图1a的左视图；

图1c为图1a的剖视图；

图2为异形连接杆半成品的结构示意图；

图3为本发明一具体实施方式的异形连接杆冷镦装置的结构示意图；

图4为本发明一具体实施方式的第一模具的结构示意图；

图5为本发明一具体实施方式的第二模具的结构示意图。

图中：10-异形连接杆、11-法兰、12-圆柱杆、13-圆角、14-扁形片、15-通孔；

20-异形连接杆半成品、21-待加工部分；

100-切料机构、200-顶出机构、300-传送机构、400-模具、410-第一模具、411-主模壳、412-主模仁、413-主模垫块、414-主模顶针、415-主模顶针垫块、416-主模型腔、417-冲模壳、418-冲模垫块、419-冲模顶针、420-第二模具、421-冲模型腔、422-弹簧、430-第三模具、440-第四模具、450-第五模具。

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做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供的异形连接杆冷镦装置，如图3所示，并结合图2以及图1a至1c，包括切料机构100、顶出机构200、传送机构300以及五个模具400，其中，

所述切料机构100将原料线材切断，所述顶出机构200将切断的原料线材顶起；

所述传送机构300在所述顶出机构200以及五个模具400之间移动送料，本实施例中，所述传送机构300采用夹子；

所述五个模具400包括：用于成型圆柱杆12底部圆角13的第一模具410、用于第一次正挤压待加工部分21及第一次预成型法兰11的第二模具420、用于第二次正挤压所述待加工部分21及第二次预成型法兰11的第三模具430、用于第三次预成型法兰11的第四模具440以及用于成型法兰11的第五模具450，所述五个模具400依次排列，具体地，所述五个模具400均安装于压造力为430～450吨的冷镦机上。本发明先利用冷镦技术成型异形连接杆半成品20，取代冷镦和机加工的方式，并能够实现异形连接杆10的尺寸要求，节省材料和成本，保持金属流线的完整，增加零件的强度，同时提高了生产效率。

较佳地，所述五个模具400均包括主模和冲模，请重点参考图4，以第一模具410为例，所述主模包括主模壳411、主模仁412、主模垫块413、主模顶针414以及主模顶针垫块415，所述主模仁412设于所述主模壳411内，所述主模仁412内设有主模型腔416，所述主模垫块413设于所述主模仁412下方，所述主模顶针414的一端固定于所述主模顶针垫块415上，另一端穿过所述主模垫块413和主模仁412伸入所述主模型腔416中；所述冲模包括冲模壳417、冲模垫块418以及冲模顶针419，所述冲模垫块418设于所述冲模壳417内，所述冲模顶针419的一端固定于所述冲模垫块418上，另一端穿出所述冲模壳417与所述主模型腔416相对应。冷镦过程中，传送机构300将产品移送至主模型腔416上方对应位置处，冲模顶针419推动产品进入主模型腔416中，根据材料塑性变形的原理在主模型腔416内达到尺寸要求，成型完毕后，由主模顶针414将产品推出，传送机构300将产品送入下一个模具400中。

较佳地，所述五个模具410、420、430、440、450中的冲模在驱动装置的驱动下整体运动。

较佳地，请重点参考图5，以第二模具420为例，所述第二、第三、第四和第五模具420、430、440、450的冲模中，还包括冲模型腔421，所述冲模型腔421与所述主模型腔416对应，共同形成约束产品尺寸的型腔；所述冲模垫块418与所述冲模壳417通过弹簧422连接，所述冲模顶针419能够在所述冲模型腔421内上下移动。也就是说，在第二、第三、第四和第五模具420、430、440、450中，冲模整体向下运动，冲模顶针419推动产品进入主模型腔416中，当冲模壳417无法继续下降，产品推动冲模顶针419压缩弹簧422缩至冲模壳417内部，使主模型腔416和冲模型腔421容纳整个产品并塑形，从而成型异形连接杆半成品20。

本发明还提供了一种异形连接杆10生产工艺，包括如下步骤：

S1：采用如上所述的异形连接杆冷镦装置成型异形连接杆半成品20；

S2：将所述异形连接杆半成品20与所述圆柱杆12对应的一侧(即待加工部分21)压扁，成型扁形片14；

S3：采用冲裁方式成型所述扁形片14上的通孔15。

当然，步骤S2之前可加入退火步骤，确保压扁过程中材料不开裂；S3步骤之后可加入电泳步骤，以对产品表面进行处理。

整个过程无需机加工，取代热镦和机加工的方式，且能够实现异形连接杆10的尺寸要求，节省材料和成本，保持金属流线的完整，增加零件的强度，同时提高了生产效率。

较佳地，所述异形连接杆半成品20的成型方式如下：

S11：剪切原料线材并送料；

S12：第一模具410成型圆柱杆12底部圆角13；

S13：第二模具420第一次正挤压待加工部分21及第一次预成型法兰11；

S14：第三模具430第二次正挤压所述待加工部分21及第二次预成型法兰11；

S15：第四模具440第三次预成型法兰11；

S16：第五模具450成型法兰11。

根据等体积转换的原理先冷镦异形连接杆半成品20，然后直接将待加工部分21压扁达到产品尺寸，本发明实现了产品的生产效率的提高，由目前的5分钟/件提高到了2分钟/件，材料利用率也得到了极大的提高。

较佳地，所述原料线材采用球化退火材料，避免冷镦及压扁过程中，材料开裂。

本发明先利用冷镦技术成型异形连接杆半成品20，取代热镦和机加工的方式，并能够实现异形连接杆10的尺寸要求，节省材料和成本，保持金属流线的完整，增加零件的强度，同时提高了生产效率。

显然，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 (9)

1.一种异形连接杆冷镦装置，其特征在于，包括切料机构、顶出机构、传送机构以及五个模具，其中，

所述切料机构将原料线材切断，所述顶出机构将切断的原料线材顶起；

所述传送机构在所述顶出机构以及五个模具之间移动送料；

所述五个模具包括：用于成型圆柱杆底部圆角的第一模具、用于第一次正挤压待加工部分及第一次预成型法兰的第二模具、用于第二次正挤压所述待加工部分及第二次预成型法兰的第三模具、用于第三次预成型法兰的第四模具以及用于成型法兰的第五模具，所述五个模具依次排列。

2.如权利要求1所述的异形连接杆冷镦装置，其特征在于，所述五个模具均包括主模和冲模，所述主模包括主模壳、主模仁、主模垫块、主模顶针以及主模顶针垫块，所述主模仁设于所述主模壳内，所述主模仁内设有主模型腔，所述主模垫块设于所述主模仁下方，所述主模顶针的一端固定于所述主模顶针垫块上，另一端穿过所述主模垫块和主模仁伸入所述主模型腔中；所述冲模包括冲模壳、冲模垫块以及冲模顶针，所述冲模垫块设于所述冲模壳内，所述冲模顶针的一端固定于所述冲模垫块上，另一端穿出所述冲模壳与所述主模型腔相对应。

3.如权利要求2所述的异形连接杆冷镦装置，其特征在于，所述五个模具中的冲模在驱动装置的驱动下整体运动。

4.如权利要求2所述的异形连接杆冷镦装置，其特征在于，所述第二、第三、第四和第五模具的冲模中，还包括冲模型腔，所述冲模型腔与所述主模型腔对应，所述冲模垫块与所述冲模壳通过弹簧连接，所述冲模顶针能够在所述冲模型腔内上下移动。

5.如权利要求1所述的异形连接杆冷镦装置，其特征在于，所述传送机构采用夹子。

6.如权利要求1所述的异形连接杆冷镦装置，其特征在于，所述五个模具均安装于压造力为430～450吨的冷镦机上。

7.一种异形连接杆生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采用如权利要求1～6中任意一项所述的异形连接杆冷镦装置成型异形连接杆半成品；

S2：将所述异形连接杆半成品与所述圆柱杆对应的一侧压扁，成型扁形片；

S3：采用冲裁方式成型所述扁形片上的通孔。

8.如权利要求7所述的异形连接杆生产工艺，其特征在于，所述异形连接杆半成品的成型方式如下：

S11：剪切原料线材并送料；

S12：第一模具成型圆柱杆底部圆角；

S13：第二模具第一次正挤压待加工部分及第一次预成型法兰；

S14：第三模具第二次正挤压所述待加工部分及第二次预成型法兰；

S15：第四模具第三次预成型法兰；

S16：第五模具成型法兰。

9.如权利要求8所述的异形连接杆生产工艺，其特征在于，所述原料线材采用球化退火材料。