CN104858256A - 轴套端部三面齿冷挤压成形模 - Google Patents

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申加圣
王晓飞
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B21C25/02—Dies

Abstract

本发明公开了一种轴套端部三面齿冷挤压成形模，它由上模、下模、镶套和顶杆共同组成。所述下模的上模腔内壁均布轴向齿形槽，上模腔的底端面均布径向齿形槽。所述上模为多台阶结构的轴，朝下的一段模头是锥度轴，与锥度轴相联的轴段为圆柱轴，圆柱轴外壁均布轴向齿形槽，锥度轴与圆柱轴结合部为朝下的端面，该端面上设有均布的径向齿形槽。上模与下模配合时，按内置的径向齿槽和轴向齿槽相互开一齿位定位。本发明采用闭式模腔结构，锻坯大端的三面齿经一次挤压成形，挤压成形质量好、稳定，最重要的是齿部充填饱满，再加上齿部组织致密，金属纤维完整性好，强度高。

Description

轴套端部三面齿冷挤压成形模
技术领域
本发明涉及一种冷挤压模，具体地讲，本发明涉及一种闭式冷挤压模，特别是一种用于汽车变速箱配置的输入轴套端齿部冷挤压成形模。
背景技术
输入轴套是汽车变速箱配套的传动件，该轴件用于传输扭矩。输入轴套的大端上下端面和外周壁均设有凹凸相间的齿，在现有工艺条件下，输入轴套三面齿完全可以通过切削方式实现成形加工，但切削加工生产效率太低，不适合组织批量生产。目前，本行业普遍采用粉末冶金工艺生产输入轴套。虽然粉末冶金技术很成熟能够实现此产品产业化，可是粉末冶金制品组织密度差，机械强度不高，很难达到预期质量要求。
发明内容
本发明主要针对现有技术用粉末冶金工艺生产的输入轴套机械强度不高的问题，提出一种结构简单、制作容易的轴套端部三面齿冷挤压成形模，该模锻压效率高，产品成形质量好、机械强度高。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
轴套端部三面齿冷挤压成形模，它由上模、下模、镶套和顶杆共同组成。所述镶套为内置轴向通孔的圆套，竖置的下模置于镶套的轴向通孔中，两者过盈配合构成镶套对下模径向强化结构。所述下模的模腔中置放坯料，圆筒状的坯料由位于模腔底部的顶杆轴向限位，下模的上模腔中插装随配套压力机冲头上下移动的上模。其改进之处在于：所述下模上模腔内壁均布轴向齿形槽，上模腔的底端面均布径向齿形。所述上模为多台阶结构的轴，朝下的一段模头是上粗下细的锥度轴，与锥度轴相联的轴段为圆柱轴，圆柱轴外壁均布轴向齿形槽，锥度轴与圆柱轴结合部为朝下的端面，该端面上设有均布的径向齿形槽。
上述结构中, 所述上模的模头为圆锥角100～200的锥度轴，模头小端直径等于坯料内孔直径。
上述结构中,所述下模的上模腔底端面均布径向齿形槽数量比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。
上述结构中,所述上模朝下端面均布的径向齿形槽数量比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。
上述结构中,所述上模与下模配合按内置的径向齿形槽相互错开一齿位定位。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、闭式模腔结构简单、合理，挤压成形质量好，齿部充填饱满；
2、位于锻坯大端的三面齿经一次挤压成形，保证产品的尺寸、形状和位置公差的要求，生产效率高；
3、锻坯组织致密，金属纤维完整性好，强度高，机械性能易达到设计要求。
附图说明
图1是本发明结构剖面示意图，图中上模的模头处于初接触坯料阶段。
图2是上模处于终锻阶段的结构剖面示意图。
图3是图1中A处局部结构放大示意图，图中展示上模与下模的配合关系。
图4是图2终锻产品立体示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
图1和图2所示的轴套端部三面齿冷挤压成形模，它由上模1、下模2、镶套3和顶杆4共同组成。所述镶套3为内置轴向通孔的圆套，它安装在配套的压力机工作台上定位安装下模2。竖置的下模2置于镶套3的轴向通孔中，两者过盈配合构成镶套3对下模2径向强化结构，可减少下模2开裂事故发生。所述下模2设有与坯料5相配套的模腔，置于下模2模腔中的坯料5由位于底部的顶杆4轴向限位，下模2模腔上部与随配套压力机冲头上下移动的上模1配合。下模2内置模腔与上模1和顶杆4配合均为间隙配合，构成对内置坯料5施压的闭式模压结构，该闭式模压结构是一种一步挤压成形模。为了进一步改善挤压成形质量，确保齿部充填饱满，本发明中的上模1被设计成多台阶结构的轴，并且将朝下的一段模头设计成上粗下细的锥度轴。该锻锥度轴随上模1轴向施压时为渐近式，此种挤压形式有利于坯料5的金属流动，促成有序变形。本实施例用于轿车变速箱输入轴端齿部加工，因规格相对较小，挤压变形量有限，故上模1的模头为圆锥角100的锥度轴，其中模头小端直径等于坯料5内孔直径。下模2的模腔是用于坯料5成形的腔体，为了实现轴套端齿部冷挤压成形，下模2上模腔内壁均布轴向齿形槽，上模腔的底端面均布径向齿形槽。同样，配套的上模1在与锥度轴相联的圆柱轴外壁均布轴向齿形轴，锥度轴与圆柱轴结合部为朝下的端面，该端面上设有均布的径向齿形槽。上述径向齿形槽和轴向齿形槽为同一结构参数，仅位置和排列顺序不同而已。上模1和下模2按以下数量和秩序配置径向齿形槽和轴向齿形槽，即下模2的上模腔底端面均布径向齿形槽数量比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。上模1朝下端面均布的径向齿形槽数量也比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。实际安装时，上模1与下模2配合按内置的径向齿形槽相互错开一齿位定位，由此构成如图4所示终锻成形的轴套端齿部相邻齿轴向错开排列结构。本发明采用闭式模腔结构，锻坯大端的三面齿经一次挤压成形，挤压成形质量好、稳定，最重要的是齿部充填饱满，再加上齿部组织致密，金属纤维完整性好，强度高，其机械性能远比粉末冶金制品性能高，易达到产品设计要求。

Claims (5)

1.一种轴套端部三面齿冷挤压成形模，它由上模（1）、下模（2）、镶套（３）和顶杆（４）共同组成；所述镶套（３）为内置轴向通孔的圆套，竖置的下模（2）置于镶套（3）的轴向通孔中，两者过盈配合构成镶套（3）对下模（2）径向强化结构；所述下模（2）的模腔中置放坯料（5），圆筒状的坯料（5）由位于模腔底部的顶杆（4）轴向限位，下模（2）的上模腔中插装随配套压力机冲头上下移动的上模（1）；其特征在于：所述下模（2）的上模腔内壁均布轴向齿形槽，上模腔的底端面均布径向齿形槽；所述上模（1）为多台阶结构的轴，朝下的一段模头是上粗下细的锥度轴，与锥度轴相联的轴段为圆柱轴，圆柱轴外壁均布轴向齿形槽，锥度轴与圆柱轴结合部为朝下的端面，该端面上设有均布的径向齿形槽。
2.根据权利要求1所述的轴套端部三面齿冷挤压成形模，其特征在于：所述上模（1）的模头为圆锥角100～200的锥度轴，模头小端直径等于坯料（5）内孔直径。
3.根据权利要求1所述的轴套端部三面齿冷挤压成形模，其特征在于：所述下模（2）的上模腔底端面均布径向齿形槽数量比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。
4.根据权利要求1所述的轴套端部三面齿冷挤压成形模，其特征在于：所述上模（1）朝下端面均布的径向齿形槽数量比相邻的轴向齿形槽少一半，径向齿形槽与轴向齿形槽相间一只齿位对接。
5.根据权利要求1所述的轴套端部三面齿冷挤压成形模，其特征在于：所述上模（1）与下模（2）配合按内置的径向齿形槽相互错开一齿位定位。
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