CN105290290A - 一种输出轴制造模具及其制造方法 - Google Patents

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黄卫忠
仲几奎
王明亮
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Abstract

本发明提供一种输出轴制造模具及其制造方法，涉及机电钻部件制备，能够使输出轴的冷镦一次成型，而减少了加工程序，保证了同心度和精度。本发明输出轴制造模具包括：依次排列的第一模具、第二模具和第三模具，第一模具用于正挤压第一柱形工件，形成第二柱形工件，第二柱形工件具有杆部和头部；第二模具用于反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件，第三柱形工件在头部上远离杆部的一端具有两个台阶，在头部下方为具有台阶的两个柱形；第三模具用于正挤压第二柱形工件，将一部分杆部正挤压形成扁方，另一部分杆部和扁方一步整形形成成型工件。

Description

一种输出轴制造模具及其制造方法
技术领域
本发明涉及机电钻部件制备领域，特别是指一种输出轴制造模具及其制造方法。
背景技术
输出轴是输出动力的轴，传统的输出轴结构简单，成本低，但在使用过程中不牢固，使用也不灵活，同心度、产品精度也到不到要求。
为了制造高精度、结构稳定的输出轴，现有技术提供的输出轴的制造工艺均为机械加工，在加工中心生产，其工艺流程为：将切好的原材料送至加工中心进行车削、铣削仪表加工，最后进行产品包装。然而这种机械加工制造方法存在如下问题：机械加工设备价格昂贵；加工效率低下；同心度无法保证；产品精度达不到要求，并且，由于采用仪表加工，会产生较多废料，其金属流线也因此被破坏，产品疲劳强度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种输出轴制造模具及其制造方法，克服现有的输出轴制造工艺方法加工设备昂贵、加工效率低以及精度不达标的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种输出轴制造模具，用于通过冷镦制造具有一次成型的杆部和扁方的输出轴，所述输出轴制造模具包括：依次排列的第一模具、第二模具和第三模具，其中，
所述第一模具用于正挤压第一柱形工件，形成第二柱形工件，第二柱形工件具有杆部和头部；
所述第二模具用于反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件，第三柱形工件在头部上远离杆部的一端具有两个台阶，在头部下方为具有台阶的两个柱形；
所述第三模具用于正挤压第二柱形工件，将一部分杆部正挤压形成扁方，另一部分杆部和扁方一步整形到位，形成成型工件。
所述第三模具包括：冲模和主模，其中，所述冲模由外层至内层依次包括：冲模模壳和冲模模芯，所述冲模模壳用于放置冲棒；所述主模由外层至内层依次包括：主模模壳、主模第一模芯和主模第二模芯，所述主模模壳用于放置顶针。
所述冲模模芯的材质为钨钢；所述主模第一模芯的材质为碳钢；所述主模第二模芯的材质为钨钢。
一种输出轴制造方法，所述输出轴具有通过冷镦一次成型的杆部和扁方，该方法包括以下步骤：
步骤S101、将原材料切成预定长度的第一柱形工件；
步骤S102、第一模具正挤压第一柱形工件，形成第二柱形工件，第二柱形工件具有杆部和头部；
步骤S103、第二模具反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件，第三柱形工件在头部上远离杆部的一端具有两个台阶，在头部下方为具有台阶的两个柱形；
步骤S104、第三模具正挤压第二柱形工件，将一部分杆部正挤压形成扁方，另一部分杆部和扁方一步整形到位，形成成型工件。
在所述步骤S104之后还包括对所述成型工件进行表面处理的步骤。
所述步骤S102中形成的所述杆部的直径小于所述头部的直径。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过改进模具的工艺设计方法，特别是对第三模具的改进增加扁方，使输出轴的冷镦一次成型，从而减少了车床、仪表加工的程序，保证了同心度和精度，避免了产生较多的废料，节省人力、物理、财力等。
附图说明
图1为本发明实施例中输出轴制造模具的机构示意图；
图2为本发明实施例中第三模具的机构示意图；
图3为本发明实施例中输出轴制造方法的流程图；
图4为本发明实施例中经过步骤101的成形示意图；
图5为本发明实施例中经过步骤102的成形示意图；
图6为本发明实施例中经过步骤103的成形示意图；
图7为本发明实施例中经过步骤104的成形示意图；
图8为本发明实施例中一体成型的输出轴的结构示意图。
附图标记说明：
21—第一模具；22—第二模具；23—第三模具；231—冲模；232—主模；2311—冲模模壳；2312—冲模模芯；2321—主模模壳；2322—主模第一模芯；2323—主模第二模芯；101—第一柱形工件；102—第二柱形工件；103—第三柱形工件；104—成型工件；1—圆柱体；2—杆部；3—头部；4—第一台阶；5—第二台阶；6—第一柱形；7—第二柱形；8—第一杆部；9—第二杆部；10—扁方；11—第三杆部；12—第四杆部；13—第五杆部；14—第六杆部。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的输出轴制造工艺方法加工设备昂贵、加工效率低以及精度不达标的问题，提供一种输出轴制造模具及其制造方法。
如图1所示，本发明实施例的输出轴制造模具，用于通过冷镦制造具有一次成型的杆部和扁方的输出轴，该输出轴制造模具包括：依次排列的第一模具21、第二模具22和第三模具23，其中，
所述第一模具21用于将预定长度工件正挤压成预定长度的柱形工件，形成杆部和头部；
所述第二模具22用于反挤压所述头部，以在头部上远离杆部的一端形成台阶，头部下方预定形成具有台阶的两柱形；
所述第三模具23用于将杆部正挤压形成扁方，杆部和扁方一步整形到位，最终成形在第三模具23的模腔里。
具体地，如图2所示，所述第三模具包括：冲模231和主模232，其中，所述冲模231由外层至内层依次包括：冲模模壳2311和冲模模芯2312，所述冲模模壳2311用于放置冲棒；所述主模232由外层至内层依次包括：主模模壳2321、主模第一模芯2322和主模第二模芯2323，所述主模模壳2321用于放置顶针。
进一步地，所述冲模模芯的材质为钨钢；所述主模第一模芯的材质为碳钢；所述主模第二模芯的材质为钨钢。
如图3所示，本发明实施例还提供一种输出轴制造方法，所述输出轴具有通过冷镦一次成型的杆部和扁方，该方法包括以下步骤：
步骤S101、如图4所示，将原材料切成预定长度的第一柱形工件101；
将原材料正挤压切成预定长度的第一柱形工件101，在本实施例中，优选的第一柱形工件101为圆柱体1，长度预设为76.2mm。
步骤S102、如图5所示，第一模具正挤压第一柱形工件101，形成第二柱形工件102，第二柱形工件102具有杆部2和头部3；
其中，杆部2的直径小于头部3的直径。
步骤S103、如图6所示，第二模具反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件103，第三柱形工件103在头部上远离杆部的一端具有两个台阶（第一台阶4和第二台阶5），在头部下方为具有台阶的两个柱形（第一柱形6和第二柱形7）；
步骤S104、如图7所示，第三模具正挤压第二柱形工件，将一部分杆部（第一杆部8和第二杆部9）正挤压形成扁方10，另一部分杆部（第三杆部11、第四杆部12、第五杆部13和第六杆部14）和扁方一步整形到位，形成成型工件104。
在本步骤中，图形初步形成整形导向，最终成形在同一个模腔里，形成成型工件104。
进一步地，在所述步骤S104之后还包括对所述成型工件进行表面处理的步骤。
输出轴的最终结构如图８所示，生产完成后，还包括厂外运输、成品检验、外观分选、包装以及发货等过程。
本发明实施例提供的输出轴制造模具及其制造方法，通过冷镦制造具有一次成型的杆部和扁方的输出轴，能够解决现有机械加工中心加工输出轴时需要昂贵的加工费、以及疲劳强度低等问题，本发明的方案加工效率高，产品制造成本低；无切削产生，材料无损耗；锻造模具磨损缓慢，产品尺寸精度易于保证；产品金属流线连续，疲劳强度高。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输出轴制造模具，用于通过冷镦制造具有一次成型的杆部和扁方的输出轴，其特征在于，所述输出轴制造模具包括：依次排列的第一模具、第二模具和第三模具，其中，
所述第一模具用于正挤压第一柱形工件，形成第二柱形工件，第二柱形工件具有杆部和头部；
所述第二模具用于反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件，第三柱形工件在头部上远离杆部的一端具有两个台阶，在头部下方为具有台阶的两个柱形；
所述第三模具用于正挤压第二柱形工件，将一部分杆部正挤压形成扁方，另一部分杆部和扁方一步整形到位，形成成型工件。
2.根据权利要求1所述的输出轴制造模具，其特征在于，所述第三模具包括：冲模和主模，其中，所述冲模由外层至内层依次包括：冲模模壳和冲模模芯，所述冲模模壳用于放置冲棒；所述主模由外层至内层依次包括：主模模壳、主模第一模芯和主模第二模芯，所述主模模壳用于放置顶针。
3.根据权利要求2所述的输出轴制造模具，其特征在于，所述冲模模芯的材质为钨钢；所述主模第一模芯的材质为碳钢；所述主模第二模芯的材质为钨钢。
4.一种输出轴制造方法，所述输出轴具有通过冷镦一次成型的杆部和扁方，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S101、将原材料切成预定长度的第一柱形工件；
步骤S102、第一模具正挤压第一柱形工件，形成第二柱形工件，第二柱形工件具有杆部和头部；
步骤S103、第二模具反挤压第一柱形工件的头部，形成第三柱形工件，第三柱形工件在头部上远离杆部的一端具有两个台阶，在头部下方为具有台阶的两个柱形；
步骤S104、第三模具正挤压第二柱形工件，将一部分杆部正挤压形成扁方，另一部分杆部和扁方一步整形到位，形成成型工件。
5.根据权利要求4所述的输出轴制造方法，其特征在于，在所述步骤S104之后还包括对所述成型工件进行表面处理的步骤。
6.根据权利要求5所述的输出轴制造方法，其特征在于，所述步骤S102中形成的所述杆部的直径小于所述头部的直径。
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