CN107900271A - 直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，它以模腔分型面为界分隔成上模和下模。所述下模包括模座、下顶杆、芯轴、弹簧、垫块、底座、压板、顶柱、下模底座、应力圈和下模。所述顶柱位于垫块内腔中的一段，设有由弹簧和压板组成的受压后向上对下模释放反作用力的背压结构。该结构简单、合理，制作容易。实际使用中，当上模对下模施压时，下模形成的反作用力直接施加到模中的工件上，该结构充分利用废弃能量，有利于挤压成形。由于工件在模腔内既承受锻压力，又承受背压，双重挤压成形质量好，生产效率高。本发明实际使用中不需额外加大锻压力，尽可能减少锻压力对下模的冲击，从而提升锻模使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻模，具体地讲，本发明涉及一种冷挤压成形模，特别是一种用于精密锻造直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模。
背景技术
汽车差速器中的半轴齿轮是一种直齿锥齿轮，由于该齿轮在差速器中直接传输扭矩，所以属于关键零部件，其质量直接决定差速器传动质量。为了进一步提高产品制造质量，本行业主要从以下两方面采取技术改进措施，一是坯料选择高合金钢制作，二是采用冷精锻成形工艺实现生产。在现有技术条件下，实施这两项技术措施的前提条件是提高冷精锻模设计水平，其理由是选用的高合金钢强度高，经球化退火后硬度较普通钢硬很多，锻压时金属流动性较差，变形抗力大，只有在合理值范围内的锻压力才能有效生产。常识可知，锻压力与锻模寿命是一对矛盾，只有在合理值范围内的锻压力与成形质量成正比关系。否则，加大的锻压力易造成锻模的损坏。尽管如此精细掌控，现有技术的锻件合格率仅有80%左右，而且锻模寿命仅万件左右，此水平的锻模与本行业期待仍有较大差距。当今，本行业在用的直齿锥齿轮锻模结构，均为正向施压结构，该结构仅靠上模施加的锻压力成形。由于现有技术措施实施效果不突出，产品成形质量仍达不到本行业的期待值。
发明内容
本发明主要针对现有技术的锻模作冷挤压成形时，仅靠上模施加锻压力的不足，提出一种结构简单、施压合理、成形质量好、锻模寿命长的直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，它以模腔分型面为界分成上模和下模。所述下模包括模座、下顶杆、芯轴、弹簧、垫块、底座、压板、顶柱、下模底座、应力圈和下模。所述下模朝上端面的为分型面，该端面居中设有敞口朝上的凹模腔，由应力圈护套的下模内孔中配装下顶杆，竖直的下顶杆伸至下模底座内孔中，下顶杆由安置在下模底座和垫块内孔中的顶柱支承。所述顶柱为圆柱轴，竖置的顶柱支在底座上端面上。所述底座与模底内孔配合，居中的轴向通孔中配装芯轴，构成芯轴、顶柱和下顶杆同轴相顶结构；改进之处在于：所述顶柱位于垫块内腔中的一段，设有由弹簧和压板组成的受压后向上对下模释放反作用力的背压结构。
作为进一步的改进方案，所述弹簧为蝶形弹簧。
作为进一步的改进方案，所述压板内孔与顶柱间隙配合。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、在下模中预置释放利用力的背压结构合理，制作容易；
2、上模对下模施压时，下模形成的反作用力直接施加到工件上，该结构充分利用能量，有利于锻压成形；
3、本发明在锻压力和背压共同作用下，施压模腔内的工件稳压充分，成形质量好，生产效率高；
4、锻造相同规格的锻件不需要加大锻压力，有利于提高锻模使用寿命。
附图说明
图1是本发明结构剖面示意图。
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。
附图是一种直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，它是一种立式锻压模，该模以模腔分型面为界分隔成上模和下模。所述下模包括模座1、下顶杆2、芯轴3、弹簧4、垫块5、底座6、压板7、顶柱8、下模底座9、应力圈10和下模11。所述下模11朝上的端面为分型面，该端面居中设有敞口朝上的凹模腔，由应力圈10护套的下模11内孔中配装下顶杆2，竖直的下顶杆2伸至下模底座9内孔中，下顶杆由安置在下模底座9和垫块5内孔中的顶柱8支承。所述顶柱8是一种圆柱轴，竖置的顶柱8支在底座6上端面上。所述底座6与模底1内孔配合，居中的轴向通孔中配装芯轴3，由此构成芯轴3、顶柱8和下顶杆2同轴相顶结构。所述顶柱8位于垫块5内腔中的一段，设有由弹簧4和压板7组成的受压后向上对下模11释放反作用力的背压结构。由于垫块5的轴向尺寸有限，本实施例配置的弹簧4选用轴向结构尺寸短、弹性力大的蝶形弹簧。为了减少压板7与顶柱8的摩擦阻力，两件之间的配合采用间隙配合，确保顶柱8相对压板7自由滑动。
本发明是在现有技术的下模结构基础上改进设计的，主要结构创新体现在下模中预置了释放反作用力的背压结构，该结构简单合理，制作容易。实际使用中，当上模对下模施压时，下模形成的反作用力直接施加到模中的工件上，该结构充分利用废弃能量，有利于挤压成形。由于工件在模腔内既承受锻压力，又承受背压，双重挤压成形质量好，生产效率高。本发明实际应用时，锻造相同规格的锻件不需要额外加大锻压力，可关闭液压机的反挤功能。由于锻压力不加大，有利于提高锻模使用寿命，本实施例锻模寿命达3万件。
Claims (3)
1.一种直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，它以模腔分型面为界分成上模和下模；所述下模包括模座（1）、下顶杆（2）、芯轴（3）、弹簧（4）、垫块（5）、底座（6）、压板（7）、顶柱（8）、下模底座（9）、应力圈（10）和下模（11）；所述下模（11）朝上端面的为分型面，该端面居中设有敞口朝上的凹模腔，由应力圈（10）护套的下模（11）内孔中配装下顶杆（2），竖直的下顶杆（2）伸至下模底座（9）内孔中，下顶杆（2）由安置在下模底座（9）和垫块（5）内孔中的顶柱（8）支承；所述顶柱（8）为圆柱轴，竖置的顶柱（8）支在底座（6）上端面上；所述底座（6）与模底（1）内孔配合，居中的轴向通孔中配装芯轴（3），构成芯轴（3）、顶柱（8）和下顶杆（2）同轴相顶结构；其特征在于：所述顶柱（8）位于垫块（5）内腔中的一段，设有由弹簧（4）和压板（7）组成的受压后向上对下模（11）释放反作用力的背压结构。
2.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，其特征在于：所述弹簧（4）为蝶形弹簧。
3.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮带背压的冷挤压成形模，其特征在于：所述压板（7）内孔与顶柱（8）间隙配合。
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