CN104985013A - 球头销冷挤压模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球头销冷挤压模具，包括上模(1)、下模(2)、上模套(3)、下模套(4)和产品(9)，所述的上模(1)固定在上模套(3)内，所述的下模(2)固定在下模套(4)内，所述的下模套(4)内设有下模垫板(5)，所述的下模垫板(5)位于下模(2)的底部，所述的产品(9)包括球头(27)、颈部(28)和杆部(29)，它还包括哈夫导模(6)和至少三个哈夫块(7)，所述的哈夫导模(6)固定在下模套(4)内，所述的哈夫导模(6)中间设有第一通孔(8)，所述的下模(2)位于第一通孔(8)内，所述的哈夫块(7)位于哈夫导模(6)内，本发明提供一种能使球头销加工余量更少、强度更高、成本更低的球头销冷挤压模具。
Description
技术领域
本发明涉及一种模具技术领域，具体涉及一种球销冷挤压模具。
背景技术
在汽车越来越受到人们欢迎的今天，汽车生产厂家越来越重视汽车的产品质量和制造成本。因此，如何提高产品质量，降低汽车的制造成本已成为各大汽车主机厂及汽车零部件企业迫切需要解决的问题。作为汽车悬挂、转向系统及稳定系统的联结件，球接总成的作用已不容忽视，其原因在于每辆汽车都需要使用大量的球接总成来实现特定的功能。常规的球接总成主要包括球头销和球头座，其中，由于球头销的球径比杆部尺寸要大，一般的球头销制作工艺需要的原材料用量也相对比较多，从而能使得球头销的制造成本比较高；其次由于切削量较大，也导致球头销颈部抗弯曲机抗剪切性能降低。一般来说，球头销包括球头、颈部和球杆，球杆上设有凸起，凸起与球头之间加工成一定尺寸的凹槽，据现有技术，一般生产此球头销先冷挤压成型球头和球杆，球杆上形成两段，近球头的一段直径大于远离球头的一段的直径，然后用车床对球杆近球头的一段进行车削形成球颈，加工余量大，原材料浪费严重，球头和球颈之间的连接强度比较脆弱，而且降低了球头销弯曲强度和剪切强度。
国内外此类问题的解决主要通过三轴向压力组合式挤压成型，并实现颈部挤压成型，这种生产方式的主要缺点是能耗较高，效率较慢；其次是通过选用强度更高的材料来加工球头销，这种方式需要的成型压力更大，而且后续的车削等一列加工所消耗的资源更多。虽然能解决强度上的问题，但成本问题同样没有得到解决，而且还提高了制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种能使球头销加工余量更少、强度更高、成本更低的球头销冷挤压模具。
本发明所采取的技术方案是：一种球头销冷挤压模具，包括上模、下模、上模套、下模套和产品，所述的上模固定在上模套内，所述的下模固定在下模套内，所述的下模套内设有下模垫板，所述的下模垫板位于下模的底部，所述的产品包括球头、颈部和杆部，它还包括哈夫导模和至少三个哈夫块，所述的哈夫导模固定在下模套内，所述的哈夫导模中间设有第一通孔，所述的下模位于第一通孔内，所述的哈夫块位于哈夫导模内，所述的哈夫块与哈夫导模斜面配合，所述的上模、下模和哈夫块有用于成型产品的型腔，所述的哈夫块在合模时与下模的上表面贴合，所述的上模在合模时与哈夫块的上表面贴合，所述的哈夫块内设有用于成型颈部和球头下半部分的型腔面，所述的下模设有用于容置杆部的卡槽，所述的哈夫块设有用于对产品进行挤压的机构。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比具有以下优点：利用哈夫模对半成品进行冷挤压，加工余量小，节省了原材料，同时由于对半成品进行挤压，材料得到压缩，硬度高，强度大，结构简单，成本低，哈夫导模起导向和支撑作用。
作为优选，所述的哈夫块设有用于对产品进行挤压的机构是指哈夫块上设有至少一个斜导柱孔，所述的斜导柱上孔设有与斜导柱孔滑动配合的斜导柱，所述的斜导柱一端自由，所述的斜导柱另一端固定在下模垫板上，所述的斜导柱孔与斜导柱一一对应，利用斜导柱固定，哈夫块设斜导柱孔与之配合进行合模，结构简单，可靠性高。
作为优选，所述的斜导柱孔的数量为两个，所述的斜导柱孔包括第一斜导柱孔和第二斜导柱孔，所述的第一斜导柱孔设有与第一斜导柱孔滑动配合的第一斜导柱，所述的第二斜导柱孔设有与第二斜导柱孔滑动配合的第二斜导柱，设两个斜导柱孔，保证哈夫块在运动过程中不会发生转动，可靠性高。
作为优选，所述的哈夫块的数量为三个，所述的哈夫块围成一个圆，能正常合模和开模，成本低，数量适中，合模时各个哈夫块之间的相互影响小，精度高。
作为优选，它还包括顶出机构，所述的顶出机构包括下模顶推板、下顶柱、顶推板、顶推板顶芯和下模底板弹簧导柱，所述的下模顶推板固定在下模套底部，所述的下模垫板上设有第二通孔，所述的下顶柱一端滑动配合在下模顶推板，所述的下顶柱另一端滑动配合在第二通孔内，所述的顶推板抵靠在下顶柱上且滑动配合在下模套内，所述的顶推板位于下模垫板和下模顶推板之间，所述的下模设有第三通孔，所述的顶推板顶芯一端固定在顶推板上，所述的顶推板顶芯另一端穿过下模垫板滑动配合在第三通孔内且顶在哈夫块的底部，所述的下模底板弹簧导柱一端固定在下模顶推板上，所述的下模底板弹簧导柱另一端穿过顶推板固定在下模垫板上，利用下顶柱顶出，同时下顶柱把顶推板也往上顶，最先顶推板顶芯把哈夫块顶出，下顶柱继续顶出，直至顶推板抵在下模底部，停止顶出，结构简单，所述的顶推板抵靠在下顶柱上是指下顶柱上设有台阶，顶推板抵靠在台阶上。
作为优选，所述的下模底板弹簧导柱位于下模顶推板和顶推板之间的部分套有弹簧，弹簧始终处于压缩状态，弹簧一直顶着顶推板和哈夫块，在产品取出后，哈夫块不会掉线去，这样方便下一个工件放入，以便实现连续生产，一般来说，一个哈夫块对应一个弹簧。
作为优选，所述的下顶柱内设有用于顶出杆部的顶杆，方便把产品顶出。
作为优选，所述的顶推板顶芯近哈夫块的一端为球面，点与哈夫块底表面接触，减少摩擦，方便哈夫块径向运动。
作为优选，所述的下模垫板下面设有下模套中套，所述的下模套中套固定在下模套内部，所述的顶出机构位于下模套中套内，可拆卸，安装和维修方便。
作为优选，所述的下模套外设有用于对哈夫导模进行径向限位的下模套锁套，所述的下模套锁套位于下模套的上方，对哈夫导模进行限位和固定，结构简单，可拆卸，提高模具的稳定性。
作为优选，所述的上模套表面设有用于对上模套进行限位的上模套限位套，所述的上模套限位套内设有滑槽，所述的上模套滑动配合在滑槽内，对上模的运动起导向和限位作用，保证球头销冷挤的质量。
附图说明
图1是本发明球头销冷挤压模具的主视剖视图。
图2是本发明球头销冷挤压模具哈夫块的立体示意图。
图3是本发明球头销冷挤压模具哈夫块的主视图。
图4是本发明球头销冷挤压模具哈夫块的俯视图。
图5是本发明球头销冷挤压模具三个哈夫块组合的立体。
图6是本发明球头销冷挤压模具下模的主视剖视图。
图7是本发明球头销冷挤压模具产品的立体示意图。
其中，1、上模，2、下模，3、上模套，4、下模套，5、下模垫板，6、哈夫导模，7、哈夫块，8、第一通孔，9、产品，10、型腔面，11、上模套限位套，12、滑槽，13、第一斜导柱孔，14、第一斜导柱，15、下模顶推板，16、下顶柱，17、顶推板，18、顶推板顶芯，19、下模底部弹簧导柱，20、第二通孔，21、第三通孔，22、下模套中套，23、第二斜导柱孔，24、下模套锁套，25、卡槽，26、第二斜导柱，27、球头，28、颈部，29、杆部，30、弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明提供一种球头销冷挤压模具，包括上模1、下模2、上模套3、下模套4和产品9，所述的上模1固定在上模套3内，所述的下模2固定在下模套4内，所述的下模套4内设有下模垫板5，所述的下模垫板5位于下模2的底部，所述的产品9包括球头27、颈部28和杆部29，它还包括哈夫导模6和至少三个哈夫块7，所述的哈夫导模6固定在下模套4内，所述的哈夫导模6中间设有第一通孔8，所述的下模2位于第一通孔8内，所述的哈夫块7位于哈夫导模6内，所述的哈夫块7与哈夫导模6斜面配合，所述的上模1、下模2和哈夫块7有用于成型产品9的型腔，所述的哈夫块7在合模时与下模2的上表面贴合，所述的上模1在合模时与哈夫块7的上表面贴合，所述的哈夫块7内设有用于成型颈部28和球头27下半部分的型腔面10，所述的下模2设有用于容置杆部29的卡槽25，所述的哈夫块7设有用于对产品9进行挤压的机构，本发明的优点是利用哈夫模对半成品进行冷挤压，加工余量小，节省了原材料，同时由于对半成品进行挤压，产品得到压缩，硬度高，球杆强度大，结构简单，成本低。
所述的哈夫块7设有用于对产品9进行挤压的机构是指哈夫块7上设有至少一个斜导柱孔，所述的斜导柱上孔设有与斜导柱孔滑动配合的斜导柱，所述的斜导柱一端自由，所述的斜导柱另一端固定在下模垫板5上，所述的斜导柱孔与斜导柱一一对应，利用斜导柱固定，哈夫块7设斜导柱孔与之配合进行合模，结构简单，可靠性高。
所述的斜导柱孔的数量为两个，所述的斜导柱孔包括第一斜导柱孔13和第二斜导柱孔23，所述的第一斜导柱孔13设有与第一斜导柱孔13滑动配合的第一斜导柱14，所述的第二斜导柱孔23设有与第二斜导柱孔23滑动配合的第二斜导柱26，设两个斜导柱孔，保证哈夫块7在运动过程中不会发生转动，可靠性高。
所述的哈夫块7的数量为三个，所述的哈夫块7围成一个圆，能正常合模和开模，数量适中，合模时各个哈夫块7之间的相互影响小，精度高。
它还包括顶出机构，所述的顶出机构包括下模顶推板15、下顶柱16、顶推板17、顶推板顶芯18和下模底板弹簧导柱19，所述的下模顶推板15固定在下模套4底部，所述的下模垫板5上设有第二通孔20，所述的下顶柱16一端滑动配合在下模顶推板15，所述的下顶柱16另一端滑动配合在第二通孔20内，所述的顶推板17抵靠在下顶柱16上且滑动配合在下模套4内，所述的顶推板17位于下模垫板5和下模顶推板15之间，所述的下模2设有第三通孔21，所述的顶推板顶芯18一端固定在顶推板17上，所述的顶推板顶芯(18)另一端穿过下模垫板5滑动配合在第三通孔20内且顶在哈夫块7的底部，所述的下模底板弹簧导柱19一端固定在下模顶推板15上，所述的下模底板弹簧导柱19另一端穿过顶推板17固定在下模垫板5上，利用下顶柱16顶出，同时下顶柱16把顶推板17也往上顶，最先顶推板顶芯18把哈夫块7顶出，下顶柱16继续顶出，直至顶推板17抵在下模2底部，停止顶出，结构简单，所述的顶推板17抵靠在下顶柱16上是指下顶柱16上设有台阶，顶推板17抵靠在台阶上。
所述的下模底板弹簧导柱19位于下模顶推板15和顶推板17之间的部分套有弹簧30，弹簧30始终处于压缩状态，弹簧30一直顶着顶推板17和哈夫块7，在产品9取出后，哈夫块7不会掉线去，这样方便下一个工件放入，以便实现连续生产，一般来说，一个哈夫块7对应一个弹簧30。
所述的下顶柱16内设有用于顶出杆部29的顶杆，方便把产品9顶出。
所述的顶推板顶芯18近哈夫块7的一端为球面，点与哈夫块7底表面接触，减少摩擦，方便哈夫块7径向运动。
所述的下模垫板5下面设有下模套中套22，所述的下模套中套22固定在下模套4内部，所述的顶出机构位于下模套中套22内部，所述的顶出机构位于下模套中套22内，可拆卸，安装和维修方便。
所述的下模套4外设有用于对哈夫导模6进行径向限位的下模套锁套24，所述的下模套锁套24位于下模套4的上方，对哈夫导模6进行限位和固定，结构简单，可拆卸，提高模具的稳定性。
所述的上模套3表面设有用于对上模套3进行限位的上模套限位套11，所述的上模套限位套11内设有滑槽12，所述的上模套3滑动配合在滑槽12内，对上模1的运动起导向和限位作用，保证球头销冷挤的质量。
具体来说，本发明的原理是先用毛坯压铸成半成品，球头27成型，球杆29上已形成两段，近球头的一段直径大于远离球头的一段的直径，进行挤压的对象可以是颈部28还没成型，也可以是以成型的颈部28，所述的下模2设有用于容置杆部29的卡槽25，合模前把半成品的球杆29放入卡槽25内，把哈夫块7穿过斜导柱14靠在哈夫导模6内侧表面，接着用上模套3向下压，上模1压向哈夫块7，哈夫块7沿着斜导柱14往产品9那合模，当哈夫块7贴合在下模2上表面时合模，哈夫块7内的凹槽10对产品9进行挤压，颈部得到挤压，产品9完成冷挤压，代替现有的车削，加工余量小，大大节省了材料，由于是挤压，组织结构更加紧密，强度大，使用寿命长，质量好，脱模时，利用下顶柱16顶出，同时下顶柱16把顶推板17也往上顶，最先顶推板顶芯18把哈夫块7顶出，下顶柱16继续顶出，直至顶推板17抵在下模2底部，同时顶杆把产品9顶出，顶出完成，结构简单，另外，上模压向哈夫块时只需要一个方向的力就能实现哈夫块的合模，也就是说上模只需要对哈夫块施加一个轴向的力。
整个模具包括两个部分，一)压合部分：只需在普通的单轴向液压机上，开始时只需提供垂直向下的压力，驱动上模压合哈夫块7(需要至少三个或以上的数量)。压合哈夫块7是指哈夫块7受到来自向下的压力后各自沿着导柱完成向下和径向向内移动，直至哈夫7块彼此闭合。哈夫块7压合即完成了冷挤压动作，且同时颈部挤压成型完成。二)顶出部分：液压机的顶出杆作用到模具的下顶柱16上，通过机构将哈夫块7和球头销顶出，此时液压机的顶出杆回位，球头销取出，哈夫块7在压缩弹簧30的支撑下继续保持张开，待球头销坯料放入后，在上模的压力循环压合动作。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种球头销冷挤压模具，包括上模(1)、下模(2)、上模套(3)、下模套(4)和产品(9)，所述的上模(1)固定在上模套(3)内，所述的下模(2)固定在下模套(4)内，所述的下模套(4)内设有下模垫板(5)，所述的下模垫板(5)位于下模(2)的底部，所述的产品(9)包括球头(27)、颈部(28)和杆部(29)，其特征在于：它还包括哈夫导模(6)和至少三个哈夫块(7)，所述的哈夫导模(6)固定在下模套(4)内，所述的哈夫导模(6)中间设有第一通孔(8)，所述的下模(2)位于第一通孔(8)内，所述的哈夫块(7)位于哈夫导模(6)内，所述的哈夫块(7)与哈夫导模(6)斜面配合，所述的上模(1)、下模(2)和哈夫块(7)有用于成型产品(9)的型腔，所述的哈夫块(7)在合模时与下模(2)的上表面贴合，所述的上模(1)在合模时与哈夫块(7)的上表面贴合，所述的哈夫块(7)内设有用于成型颈部(28)和球头(27)下半部分的型腔面(10)，所述的下模(2)设有用于容置杆部(29)的卡槽(25)，所述的哈夫块(7)设有用于对产品(9)进行挤压的机构。
2.根据权利要求1所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的哈夫块(7)设有用于对产品(9)进行挤压的机构是指哈夫块(7)上设有至少一个斜导柱孔，所述的斜导柱上孔设有与斜导柱孔滑动配合的斜导柱，所述的斜导柱一端自由，所述的斜导柱另一端固定在下模垫板(5)上，所述的斜导柱孔与斜导柱一一对应。
3.根据权利要求2所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的斜导柱孔的数量为两个，所述的斜导柱孔包括第一斜导柱孔(13)和第二斜导柱孔(23)，所述的第一斜导柱孔(13)设有与第一斜导柱孔(13)滑动配合的第一斜导柱(14)，所述的第二斜导柱孔(23)设有与第二斜导柱孔(23)滑动配合的第二斜导柱(26)。
4.根据权利要求1所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的哈夫块(7)的数量为三个，所述的哈夫块(7)围成一个圆。
5.根据权利要求1所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：它还包括顶出机构，所述的顶出机构包括下模顶推板(15)、下顶柱(16)、顶推板(17)、顶推板顶芯(18)和下模底板弹簧导柱(19)，所述的下模顶推板(15)固定在下模套(4)底部，所述的下模垫板(5)上设有第二通孔(20)，所述的下顶柱(16)一端滑动配合在下模顶推板(15)，所述的下顶柱(16)另一端滑动配合在第二通孔(20)内，所述的顶推板(17)抵靠在下顶柱(16)上且滑动配合在下模套(4)内，所述的顶推板(17)位于下模垫板(5)和下模顶推板(15)之间，所述的下模(2)设有第三通孔(21)，所述的顶推板顶芯(18)一端固定在顶推板(17)上，所述的顶推板顶芯(18)另一端穿过下模垫板(5)滑动配合在第三通孔(20)内且顶在哈夫块(7)的底部，所述的下模底板弹簧导柱(19)一端固定在下模顶推板(15)上，所述的下模底板弹簧导柱(19)另一端穿过顶推板(17)固定在下模垫板(5)上。
6.根据权利要求5所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的下模底板弹簧导柱(19)位于下模顶推板(15)和顶推板(17)之间的部分套有弹簧(30)。
7.根据权利要求5所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的下顶柱(16)内设有用于顶出杆部(29)的顶杆。
8.根据权利要求5所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的顶推板顶芯(18)近哈夫块(7)的一端为球面。
9.根据权利要求5所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的下模垫板(5)下面设有下模套中套(22)，所述的下模套中套(22)固定在下模套(4)内部，所述的顶出机构位于下模套中套(22)内。
10.根据权利要求1所述的球头销冷挤压模具，其特征在于：所述的下模套(4)外设有用于对哈夫导模(6)进行径向限位的下模套锁套(24)，所述的下模套锁套(24)位于下模套(4)的上方。
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