CN105921671B - 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法,包括以下步骤:采用圆柱棒料下料;经过中频透热炉加热到750℃,然后经过挤压成形外形,反挤压成型内腔;将挤压件进行少量的机加工;然后表面抛丸处理得到合格锻件,模具采用一模两序,加快了成形速度,很好的分担了冲头的挤压力,同时生产节拍得到很大提升;两序模具的成形过程中,减少坯料的在模时间,模具和坯料的接触时间减少,模具寿命得到很大保证,本发明解决了阶梯空心轴类件成形复杂、材料浪费、效率低下以及质量不好的难题。

Description

一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具
技术领域
[0001] 本发明涉及切削余量较少的机械加工、金属的温挤压领域,尤其是一种阶梯空心 轴类件的反挤压成形方法及模具。
背景技术
[0002] 现在的阶梯空心轴类件成形方法主要有两个大的种类:第一种,传统的加工方法, 棒料直接通过机械切削加工的方法获得产品,这种方法加工工序多,加工时间长,效率太 低,不利于大批量生产;在加工过程中,由于切削加工,必然会带来的材料大量浪费,导致材 料成本急剧增加,不符合节能生产要求。 、
[0003] 第二种方法是现在较为普遍的阶梯空心轴类加工方法,即是直接通过复合模具热 挤压成形。这种方法的特点是,将坯料加热到1100。(:以上,再用较大吨位机床对加热坯料直 接锻压成形,然后切除飞边。由于产品在锻造的时候定位不准确,报废率高;内孔不易成形, 或成形不到位,材料利用率不是最好;模具造价昂贵,锻件在模时间较长,模具寿命低。
发明内容
[0004] 一本发明针对现有技术的不足,提供一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模 具,提高材料利用率、减少坯料在模时间,提升模具寿命。
[0005]为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
[0006] 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法,包括以下步骤:
[0007] 1)、采用圆柱形棒料锯床下料;
[0008] 2)、将所下料通过中频透热炉加热到750-C,然后预挤压成形;
[0009] 3)、将预挤压后的锻件迅速放入一边的反挤压成形模具上,进行闭塞反挤压成形;
[0010] 4)、对挤压成形件进行粗车,去除多余废料;
[0011] 5)、对锻件进行抛丸处理,得到合格锻件。
[0012] 优选的,预挤压成形采用挤压成形阶梯空心轴的外形以及预成形内腔;而后通过 反挤压模腔的上冲头下行挤压坯料,使材料反向流动成形锻件内腔。
[0013] 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具,包括上凹模结构、下凸模结构和冷挤压 模架,上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架上,其中:
[0014]上凹模结构由弹簧底板、弹簧、导向板、上退料顶杆、上退料板、上冲头固定板、整 形上冲头和预成型上冲头组成,预成型上冲头和整形上冲头均与上冲头固定板连接,然后 固定在上退料板上,上退料板中间处与弹簧连接,弹簧末端连接弹簧底板,弹簧底板安装在 冷挤压模架上,上退料板在导向板内移动,上退料板与弹簧底板之间设置2个上退料顶杆, 上冲头固定板与机床联动;
[0015]下凸模结构由下模芯、下模应力圈、整形下冲头、预成型下冲头、下垫板和下冲头 推板组成,下模芯与下模应力圈固定连接然后固定在下垫板上,预成型下冲头和整形下冲 头在下模芯内自由运动,预成型下冲头和整形下冲头固定在下冲头推板上,下冲头推板与 机床联动。
[0016] 进一步的,上凹模结构还包括整形上退料圈,整形上退料圈安装在整形上冲头的 外侧。
[0017] 优选的,整形上冲头和预成型上冲头平行设置,整形下冲头和预成型下冲头平行 设置。
[0018] 优选的,上退料顶杆设置在整形上冲头侧。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] 本发明编排了合理的工艺措施,配合反挤压成形工艺以及一模两序的模具设计, 其成形具有材料利用率高、尺寸精度高、对设备要求低且有效的保护模具的寿命等优点,适 合大批量生产。解决了阶梯空心轴类件成形复杂、材料浪费、效率低下以及质量不好的难 题。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[00221图1为本发明反挤压成形模具结构示意图。
[0023]图2为本发明预锻锻件示意图。
[0024]图3为本发明终锻锻件图。
[0025]图4为本发明产品成品图。
[0026] 1、冷挤压模架,2、弹簧底板,3、弹簧,4、导向板,5、上退料顶杆,6、上退料板,7、上 冲头固定板,8、整形上冲头,9、整形上退料圈,10、预成型上冲头,11、下模芯,12、下模应力 圈,13、整形下冲头,14、预成型下冲头,15、下垫板,16、下冲头推板。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
[0028]本发明公开一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法,包括以下步骤:
[0029] 1)、采用圆柱形棒料锯床下料;
[0030] 2)、将所下料通过中频透热炉加热到75(rc,然后预挤压成形,如图2所示;
[0031] ^)、将预挤压后的锻件迅速放入一边的反挤压成形模具上,进行闭塞反挤压成形, 如图3所示;此步骤需要把握好速度节拍,尽量减少温降对工序的影响;
[0032] 4)、对挤压成形件进行粗车,去除多余废料;
[0033] 5)、对锻件进行抛丸处理,得到合格锻件,如图4所示。
[0034]预挤压成形采用挤压成形阶梯空心轴的外形以及预成形内腔;而后通过反挤压模 腔的上冲头下行挤压坯料,使材料反向流动成形锻件内腔;挤压模具采用一模两序,加快了 成形速度,很好的分担了冲头的挤压力,同时生产节拍得到很大提升;两序模具的成形过程 中,减少坯料的在^时间,模具和坯料的接触时间减少,模具寿命得到很大保证。
[0035]如图1所示,本发明采用的反挤压成形模具,包括上凹模结构、下凸模结构和冷挤 压模架1,上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架丨上,其中:
[0036]上凹模结构由弹簧底板2、弹簧3、导向板4、上退料顶杆5、上退料板6、上冲头固定 板7、整形上冲头8、整形上退料圈9和预成型上冲头10组成,预成型上冲头1〇和整形上7干 均与上冲头固定板7连接,然后固定在上退料板6上,上退料板6中间处与弹簧3连接,弹簧3 末端连接弹簧底板2,弹簧底板2安装在冷挤压模架1上,上退料板6在导向板4内移动,上退 料板6与弹簧底板2之间设置2个上退料顶杆5,上冲头固定板7与机床联动;
[0037] 下凸模结构由下模芯11、下模应力圈12、整形下冲头13、预成型下冲头14、下垫板 15和下冲头推板16组成,下模芯11与下模应力圈12固定连接然后固定在下垫板15上,预成 型下冲头14和整形下冲头13在下模芯11内自由运动,预成型下冲头14和整形下冲头13固定 在下冲头推板16上,下冲头推板16与机床联动。
[0038] 整形上退料圈9安装在整形上冲头8的外侧。
[0039] 在本实施例中,整形上冲头8和预成型上冲头10平行设置,整形下冲头13和预成型 下冲头14平行设置。上退料顶杆5设置在整形上冲头8侧,预成型上冲头和预成型下冲头实 现预挤压成形,整形上冲头和整形下冲头实现闭塞反挤压成形。
[0040] 本发明的优点:
[0041] (1)、采用闭塞式反挤压成形方法;闭塞式反挤压成形有效的提高了材料的利用 率,温度控制在温锻温度区间对阶梯空心轴成形很有利。
[0042] (2)、采用一模两序模具设计即一套模具先预冲压和冲压,减少了坯料在模时间, 提高了效率,同时使模具寿命得到大幅度提升,节约成本;
[0043] (3)、模具结构比较简单,产品精度下降只要更换模芯就可以了,成本较低,适合大 批量生产用。
[0044] 以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。

Claims (4)

1. 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具,其特征在于,包括上凹模结构、下凸模结构 和冷挤压模架,上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架上,其中: 上凹模结构由弹簧底板、弹簧、导向板、上退料顶杆、上退料板、上冲头固定板、整形上 冲头和预成型上冲头组成,预成型上冲头和整形上冲头均与上冲头固定板连接,然后固定 在上退料板上,上退料板中间处与弹簧连接,弹簧末端连接弹簧底板,弹簧底板安装在冷挤 压模架上,上退料板在导向板内移动,上退料板与弹簧底板之间设置2个上退料顶杆,上冲 头固定板与机床联动; 下凸模结构由下模芯、下模应力圈、整形下冲头、预成型下冲头、下垫板和下冲头推板 组成,下模芯与下模应力圈固定连接然后固定在下垫板上,预成型下冲头和整形下冲头在 下模芯内自由运动,预成型下冲头和整形下冲头固定在下冲头推板上,下冲头推板与机床 联动。
2. 根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具,其特征在于,上凹模结 构还包括整形上退料圈,整形上退料圈安装在整形上冲头的外侧。
3.根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具,其特征在于,整形上冲 头和预成型上冲头平行设置,整形下冲头和预成型下冲头平行设置。
4.根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具,其特征在于,上退料顶 杆设置在整形上冲头侧。
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