CN117620052A - 星形套冷锻成型的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种星形套冷锻成型的加工方法，星形套冷锻成型的加工方法，用于通过冷锻模具冷锻加工成型星形套，所述星形套的外周壁设置环绕中心分布的八个辊道槽，每个所述辊道槽呈弧形凹陷，所述辊道槽的两端朝向星形套中心方向弧形弯曲，所述冷锻模具包括上模装置、下模装置和安装于所述下模装置的模芯装置。挤压模芯的每一瓣均设置对应于其中一个辊道槽的成型曲面凸台，该成型曲面凸台在毛坯件的表面成型有一体的辊道槽，从而避免辊道槽的二次加工，成型精度高且表面质量好。

Description

星形套冷锻成型的加工方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及一种星形套冷锻成型的加工方法。

背景技术

球笼式等速万向节包括输入轴、星形套、八个钢球及钟形套，星形套是球笼式等速万向节的重要组成部分。在星形套的外周壁设置环绕中心分布的八个辊道槽，钢球对应滚动连接于辊道槽，并与钟形套的辊道连接，以构成动力传递。

现有的星形套可通过热锻加工而成，所需切除材料多。星形套采用冷锻工艺加工，现有的星形套冷锻均需要多次冷锻加工。并且，星形套的辊道槽及外端面均需要采用切削精加工，加工工艺复杂且辊道槽的加工精度低。

中国公开文件CN204842504U公开了一种汽车星形套冷锻模具，该冷锻模具采用两个凹槽模板合拢结构进行星形套的冷锻加工，相应地，在模板的合拢位置必然存在挤压痕，该挤压痕延伸至辊道槽，必然会影响辊道槽的加工精度。

特别是当辊道槽的两端呈非对称结构时，则现有的冷锻模具难以直接成型辊道槽，以及对成型的星形套进行二次加工辊道槽，存在星形套需要多次冷锻及冷锻完成后需要对辊道槽进行精加工的技术问题，因此需要改进。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明实施例提供一种星形套冷锻成型的加工方法，用以解决星形套冷锻工艺复杂，冷锻完成后需要对辊道槽进行精加工的技术问题。

根据本发明实施例提供一种星形套冷锻成型的加工方法，用于通过冷锻模具冷锻加工成型星形套，所述星形套的外周壁设置环绕中心分布的八个辊道槽，每个所述辊道槽呈弧形凹陷，所述辊道槽的两端朝向星形套中心方向弧形弯曲，所述冷锻模具包括上模装置、下模装置和安装于所述下模装置的模芯装置；

所述模芯装置包括模芯座和挤压模芯，所述模芯座设置有锥形的限位孔，所述挤压模芯包括滑动于所述限位孔的八瓣成型块，八瓣所述成型块合拢并在中心处形成有成型腔，所述成型腔包括挤压区、分布于所述挤压区两端的上导向区和下导向区；其中，所述成型块朝向所述挤压区方向凸出形成有成型曲面凸台，所述成型曲面凸台的形状与对应所述辊道槽互补，相邻所述成型块的配合间隙位于相邻两个成型曲面凸台之间；

所述上模装置包括对齐所述上导向区的上顶柱，所述上顶柱的尺寸小于所述上导向区的尺寸，所述下模装置包括对齐所述下导向区的下顶柱，所述下顶柱的尺寸小于所述下导向区的尺寸；

所述加工方法包括以下步骤：

S101，将退火后的圆柱形原材料的表面润滑处理形成毛坯件；

S102，将所述毛坯件放入所述成型腔，所述毛坯件的下端抵靠至所述下顶柱的顶端；

S103，驱动所述上模装置朝向所述下模装置方向移动合拢，所述上顶柱插入所述上导向区并抵推所述毛坯件的顶端，八瓣所述成型块合拢，所述下顶柱向所述挤压区方向同步顶升挤压所述毛坯件，所述下顶柱的端面和所述上顶柱的端面之间的端面间距与所述挤压区的轴向高度相同，所述毛坯件受到挤压力而塑性形变填充所述挤压区的空间，以成型为星形套；

S104，驱动所述上模装置远离所述下模装置，所述下顶柱抵推所述星形套及八瓣所述成型块上移，所述星形套在八瓣所述成型块展开后取出；

S105，驱动所述下顶柱下移，所述挤压模芯滑入所述限位孔；

重复步骤S101~S105，以执行连续加工。

在一实施例中，所述上顶柱包括具有八组花键凸筋的上花键轴，所述上导向区设置为适配所述上花键轴的上花键孔，所述上花键轴和所述上花键孔之间具有上挤压间隙。

在一实施例中，所述花键凸筋的角度与所述星形套的外周壁凸筋角度相同，所述上花键轴的端面边缘轮廓形状与所述星形套的顶部轮廓形状相适配。

在一实施例中，所述上花键轴的端面居中凸出形成有上中心柱，所述上中心柱抵推挤压所述毛坯件自中心区域向所述成型曲面凸台方向塑性形变。

在一实施例中，所述上中心柱的凸出高度小于或等于所述挤压区的三分之一，所述上中心柱的轴径与所述星形套内切圆直径的比值设为K，其中，1/2≤K≤5/7。

在一实施例中，所述下顶柱包括抵推柱和自所述抵推柱端面局部凸出形成的下花键轴，所述抵推柱的截面尺寸大于所述下导向区的尺寸，所述下花键轴的外周壁具有八组花键凸筋，所述下导向区设置为适配所述下花键轴的下花键孔，所述下花键轴和所述下花键孔之间具有下挤压间隙。

在一实施例中，所述抵推柱的端面设置为凸球曲面，八瓣所述成型块配置匹配所述凸球曲面的凹槽曲面。

在一实施例中，所述下花键轴的端面居中凸出形成有下中心柱，所述下中心柱抵推挤压所述毛坯件自中心区域向所述成型曲面凸台方向塑性形变。

在一实施例中，所述成型曲面凸台包括中心曲面、分布于所述中心曲面两端的第一弧形面和第二弧形面，所述第一弧形面的弧度半径大于所述第二弧形面的弧度半径，相邻两个所述成型块的成型曲面凸台分布方向相反。

在一实施例中，所述表面润滑处理包括：所述圆柱形原材料磷皂化处理；或，所述圆柱形原材料浸润滑油处理。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：挤压模芯的每一瓣均设置对应于其中一个辊道槽的成型曲面凸台，该成型曲面凸台在毛坯件的表面成型有一体的辊道槽，从而避免辊道槽的二次加工，成型精度高且表面质量好。挤压区位于挤压模芯的内部，毛坯件被上顶柱和下顶柱抵接并挤压填充整个挤压区，从而一次挤压成型完整的星形套，成型精度高。毛坯件多余的部分沿上顶柱和上导向区之间的间隙以及下顶柱和下导向区之间的间隙定向挤出，星形套成型可控且余料的挤压方向可控。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的星形套冷锻成型的加工方法的框图。

图2是根据一示例性实施例示出的冷锻模具的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的冷锻模具的剖视结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的上顶柱和下顶柱抵接毛坯件的放大示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的星形套成型后的结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的上模组件的结构示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的挤压模芯装配至模芯座的结构示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的成型块的结构示意图。

图中，上模装置10；上顶柱11；花键凸筋111；上中心柱112；上花键轴113；上挤压间隙114；液压缸12；下模装置20；模芯座21；限位孔211；下顶柱22；下花键轴221；下中心柱222；下模基座23；滑动孔231；抵推柱232；挤压模芯30；成型腔31；上导向区311；挤压区312；下导向区313；下挤压间隙314；成型曲面凸台315；中心曲面3151；第一弧形面3152；第二弧形面3153；成型块32；星形套40；辊道槽41；齿形凸筋42；挤压孔43。

具体实施方式

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明提供一种星形套冷锻成型的加工方法，用于通过冷锻模具冷锻加工成型星形套40。星形套40的外周壁设置环绕中心分布的八个辊道槽41，每个辊道槽41呈弧形凹陷，辊道槽41的两端朝向星形套40中心方向弧形弯曲。星形套40在垂直于星形套40的中心方向的截面上，辊道槽41的横截面为弧形内凹结构。可选地，辊道槽41的两端向中心方向弯曲，以构成近似于C字形的辊道曲线。例如，辊道槽41的两端结构相同，以构成对称结构。或者，辊道槽41的两端弧长不同，以构成具有方向性的弯曲凹槽。优选地，辊道槽41的两端弧长不同，相邻两个辊道槽41的弧形方向相对交叉设置。

冷锻模具包括上模装置10、下模装置20和安装于下模装置20的模芯装置，上模装置10和下模装置20相对移动，以构成合模姿态和开模姿态。

模芯装置包括模芯座21和挤压模芯30，模芯座21安装于下模装置20。模芯座21设置有锥形的限位孔211，挤压模芯30滑动插接于限位孔211。其中，挤压模芯30的外周壁成适配限位孔211的锥形结构，挤压模芯30可沿限位孔211居中对齐设置。挤压模芯30包括滑动于限位孔211的八瓣成型块32，限位孔211对挤压模芯30的外周壁进行限定及定位，八瓣成型块32在挤压力作用下能够自动合拢并对齐。

八瓣成型块32合拢并在中心处形成有成型腔31，成型腔31包括挤压区312、分布于挤压区312两端的上导向区311和下导向区313，挤压区312位于成型腔31内，并且，挤压区312的形状与星形套40的形状基本相同。上导向区311和下导向区313分别位于挤压区312的上下两端，上模装置10包括对齐上导向区311的上顶柱11，上顶柱11的尺寸小于上导向区311的尺寸，下模装置20包括对齐下导向区313的下顶柱22，下顶柱22的尺寸小于下导向区313的尺寸。上顶柱11沿上导向区311插入成型腔31，下顶柱22沿下导向区313插入成型腔31，从而将材料挤压进入到成型腔31内。

其中，成型块32朝向挤压区312方向凸出形成有成型曲面凸台315，成型曲面凸台315的形状与对应辊道槽41互补，相邻成型块32的配合间隙位于相邻两个成型曲面凸台315之间。成型曲面凸台315的凸出形状及凸出角度均与辊道槽41的形状相同，成型曲面凸台315的表面为平滑曲面结构，金属材料挤压贴合于成型曲面凸台315的表面，以成型匹配的辊道槽41。而八瓣成型块32在星形套40成型后展开，从而方便星形套40自成型腔31内取出。

星形套40的冷锻加工方法包括以下步骤：

步骤S101，将退火后的圆柱形原材料的表面润滑处理形成毛坯件。圆柱形原材料采用钢柱类实心柱状材料，圆柱形原材料进行退火，以降低硬度并提高可塑性。圆柱形原材料的表面进行润滑处理，从而提高挤压成型效果，降低对挤压模芯30的损伤。可选地，表面润滑处理包括：一、圆柱形原材料磷皂化处理，磷皂化处理可提高毛坯件的表面滑动灵活性，提高可塑性。二、圆柱形原材料浸润滑油处理，润滑油能够对毛坯件及成型腔31进行润滑，以降低压痕及磨损，保持挤压模芯30使用的可控性及成型质量。

步骤S102，将毛坯件放入成型腔31，毛坯件的下端抵靠至下顶柱22的顶端。毛坯件的轴径小于上导向区311的孔径，以使毛坯件直接放入到成型腔31。下顶柱22部分伸入上导向区311，以使毛坯件在挤压区312两侧对称设置。

步骤S103，驱动上模装置10朝向下模装置20方向移动合拢，上顶柱11插入上导向区311并抵推毛坯件的顶端，八瓣成型块32合拢。下顶柱22向挤压区312方向同步顶升挤压毛坯件，下顶柱22的端面和上顶柱11的端面之间的端面间距与挤压区312的轴向高度相同，毛坯件受到挤压力而塑性形变填充挤压区312的空间，以成型为星形套40。挤压模芯30的每一瓣均设置对应于其中一个辊道槽41的成型曲面凸台315，该成型曲面凸台315在毛坯件的表面成型有一体的辊道槽41，从而避免辊道槽41的二次加工，成型精度高且表面质量好。

上模装置10在冲压机床的驱动下朝向下模装置20方向移动合拢，上顶柱11插入上导向区311并推动毛坯件压缩形变，下顶柱22抬升并配合上顶柱11同步挤压毛坯件的两端，实现毛坯件的轴向压缩形变，以使毛坯件沿径向膨胀。同时，八瓣成型块32沿限位孔211的锥面滑动并向中心合拢，以夹持挤压毛坯件的外周壁，实现星形套40的辊道槽41成型。毛坯件的挤压及形变均位于成型腔31内，星形套40的外形一次成型，仅需切除多余的挤压边料，无需对辊道槽41及外周壁加工，减少材料浪费及节约工序成本。

步骤S104，驱动上模装置10远离下模装置20，下顶柱22抵推星形套40及八瓣成型块32上移，星形套40在八瓣成型块32展开后取出。上模装置10向上移动复位，上顶柱11脱离成型腔31。下顶柱22继续上升抵推星形套40，挤压模芯30向上移动并逐渐展开，从而方便星形套40取出。

步骤S105，驱动下顶柱22下移，挤压模芯30滑入限位孔211。

重复步骤S101~S105，以执行连续加工。

挤压区312位于挤压模芯30的内部，毛坯件被上顶柱11和下顶柱22抵接并挤压填充整个挤压区312，从而一次挤压成型完整的星形套40，成型精度高。毛坯件多余的部分沿上顶柱11和上导向区311之间的间隙以及下顶柱22和下导向区313之间的间隙定向挤出，星形套40成型可控且余料的挤压方向可控。

如图4至图6所示，上顶柱11挤压抵推毛坯件的上端形变，其中，上顶柱11可配置为柱状结构，如、圆柱状、棱柱状或花键轴状。优选地，上顶柱11包括具有八组花键凸筋111的上花键轴113。星形套40相邻两个辊道槽41之间具有齿形凸筋42，花键凸筋111设置为八组并环绕上花键轴113的外周壁间隔凸出，八组花键凸筋111的位置与齿形凸筋42的位置相重合。

上导向区311设置为适配上花键轴113的上花键孔，上花键轴113和上花键孔之间具有上挤压间隙114。上花键孔用于引导上花键轴113滑动，并对上花键轴113进行导向及支撑。上挤压间隙114用于引导毛坯件的余量定向挤压，从而避免在星形套40的外形尺寸上预留加工余量，可使星形套40一次成型。优选地，上挤压间隙114自上花键轴113的端部向上导向区311的开口方向延展预设长度，以避免过多金属余量挤入上挤压间隙114。例如，上挤压间隙114的轴向长度配置为5 mm ~20mm，上挤压间隙114的最大间隙宽度为0.1 mm ~0.5mm。

优选地，花键凸筋111的角度与星形套40的外周壁凸筋角度相同，上花键轴113的端面边缘轮廓形状与星形套40的顶部轮廓形状相适配。在冷锻成型过程中，花键凸筋111对齿形凸筋42的部位进行支撑及端面压实，以提高端表面的成型强度。花键凸筋111的形状略小齿形凸筋42的端面形状，从而使金属余量自齿形凸筋42的端部边缘进入到上挤压间隙114。金属余量所形成的挤压边料集中于星形套40的端面出，方便通过磨削或切削去除，避免在辊道槽41处加工。优选地，星形套40在金属余量磨削加工后进行热处理或调质处理，以提高结构强度。

优选地，上挤压间隙114的形状大于上花键轴113的形状，且上挤压间隙114的形状小于星形套40的顶部轮廓形状的尺寸，既能方便上花键轴113插入上导向区311，又能使金属余量集中于星形套40的端面处，方便切削平整。

与上花键轴113的结构向近似的，下顶柱22设置有下花键轴221，下花键轴221的外周壁具有八组花键凸筋111，下导向区313设置为适配下花键轴221的下花键孔，下花键轴221和下花键孔之间具有下挤压间隙314。下花键轴221和下导向区313的配合可参照上花键轴113和上导向区311，下挤压间隙314可实现金属余量自齿形凸筋42的端部边缘进入到下挤压间隙314。

在一实施例中，上花键轴113的端面居中凸出形成有上中心柱112，上中心柱112抵推挤压毛坯件自中心区域向成型曲面凸台315方向塑性形变。上中心柱112为凸出上花键轴113端面的凸台结构，可选地，上中心柱112可设置为圆柱形、锥台形、棱柱状凸起结构，以构成局部凸起。上中心柱112的中心线和上花键轴113的轴线重合，以构成居中凸台。

上花键轴113挤压毛坯件的端面时，上中心柱112嵌入到毛坯件内直至上花键轴113的端面抵接至毛坯件的顶面。上中心柱112可挤压毛坯件中部的金属部分材料形变充满整个挤压区312，以降低毛坯件的轴径要求，提高材料的利用率。上中心柱112自中心对星形套40的外周壁提供支撑，结合八瓣的成型块32实现内外同步挤压金属材料，实现高挤压性能，确保星形套40的成型表面平整且光滑，致密性高。

优选地，上中心柱112的端部设置有弧形曲面倒角，弧形曲面倒角实现上中心柱112的端部逐渐倾斜，方便脱模。并且，上中心柱112在星形套40的中心位置对应成型有沉孔状的挤压孔43，能够便捷定位加工星形套40的中心孔。

可选地，上中心柱112的凸出高度小于或等于挤压区312的三分之一，以避免星形套40单侧挤压量多大引起偏心量，又能实现有效的中心挤压效果。优选地，下顶柱22设置有下中心柱222，下中心柱222抵推挤压毛坯件自中心区域向成型曲面凸台315方向塑性形变。下中心柱222和上中心柱112的结构及功能类似，可参照理解，在此不在赘述。

上中心柱112和下中心柱222相对移动，以共同挤压毛坯件的两端，毛坯件的两端均被挤入凹槽，以使毛坯件的中部区域向挤压区312的腔壁方向挤出成型，避免辊道槽41出现金属挤压不足导致的挤压缺陷。上中心柱112和下中心柱222的结构结合上挤压间隙114及下顶柱22与下导向区313之间的下挤压间隙314，实现挤压区312完全挤压填充。

在一实施例中，上中心柱112的轴径与星形套40内切圆直径的比值设为K，其中，1/2≤K≤5/7。上中心柱112设置为锥台形凸台结构，上中心柱112的中间高度的直径作为轴径，其中，上中心柱112的轴径根据所挤压的星形套40尺寸规格调整，星形套40内切圆直径为辊道槽41的最小内切直径。其中，K可设置为1/2、2/3、5/7等比例。

优选地，上模装置10包括上模板、连接上模板的多根导柱及安装于上模板的液压缸12，上顶柱11固定于液压缸12的输出轴。上模板在机床驱动下沿导柱滑动至下模装置20上方，直至上顶柱11抵接毛坯件的端部，上模板推动挤压模芯30向限位孔211内移动，以配合下顶柱22挤压毛坯件的下端，直至挤压模芯30嵌入限位孔211且八瓣成型块32完全合拢。液压缸12驱动上顶柱11径向二次加压，以第二速度加压上顶柱11，上顶柱11对毛坯件逐渐加压，以构成多级冷锻设置，提高成型质量。优选地，上顶柱11包括顶板部，上花键轴113凸出顶板部，液压缸12驱动上顶柱11抵接至毛坯件的端部，并逐步挤压毛坯件，直至顶板部抵接至挤压模芯30的端部，以使八瓣成型块32完全合拢，行星套逐步填充挤压区312，挤压效果好且挤压全面。该挤压方式中，挤压区312为逐步减小的空间，除了毛坯件自中心向周边挤压作用外，八瓣成型块32在顶板部的作用下推动挤压模芯30自外向内合拢挤压星形套的外周壁，从而构成内外同步挤压，挤压填充效果更好，辊道槽的表面成型密度更高。

如图2、图3、图7和图8所示，优选地，下模装置20还包括下模基座23，下模基座23设置滑动孔231，下花键轴221滑动连接于滑动孔231。下花键轴221与滑动孔231的滑动间隙小于下花键轴221与下导向区313的下挤压间隙314，挤压模芯30的下端面与下模基座23的顶面之间有活动空间。该活动空间既能满足挤压模芯30的活动需求，又能承载多余的金属余量。

进一步地，下顶柱22还包括抵推柱232，下花键轴221自抵推柱232端面局部凸出形成，抵推柱232的截面尺寸大于下导向区313的尺寸。下花键轴221的长度大于或等于下导向区313的深度，当星形套40完成冷锻加工后，下顶柱22在动力驱动下继续升起，抵推柱232推动挤压模芯30上升，并使挤压模芯30展开，以方便星形套40取出。可选地，抵推柱232位于活动空间。反之，挤压模芯30在收纳毛坯件时处于伸出状态，配合上模装置10的抵推实现合拢挤压。

优选地，抵推柱232的端面设置为凸球曲面，八瓣成型块32配置匹配凸球曲面的凹槽曲面。抵推柱232与挤压模芯30的配合面为球面配合，当抵推柱232推动挤压模芯30上行时，八瓣成型块32沿凸球曲面展开，从而方便星形套40取出。

每个成型块32均设置有成型曲面凸台315，该成型曲面凸台315用于成型辊道槽41，以构成完整的辊道槽41结构。在一实施例中，成型曲面凸台315包括中心曲面3151、分布于中心曲面3151两端的第一弧形面3152和第二弧形面3153。八瓣成型块32的中心曲面3151的中心面处于同一高度，成型曲面自中心面向两端弧形弯曲。其中，该中心面垂直于星形套40的中心线，中心曲面3151、第一弧形面3152和第二弧形面3153均为凸弧面。

第一弧形面3152和第二弧形面3153分别位于中心曲面3151的两端，当第一弧形面3152和第二弧形面3153的弧度半径相同时，则辊道槽41为对称结构。当第一弧形面3152的弧度半径大于第二弧形面3153的弧度半径时，则辊道槽41的两端弯曲度有差异，相应地，辊道槽41的成型具有方向性。可选地，第一弧形面3152均位于星形套40的同一端，第二弧形面3153均位于星形套40的另一端。优选地，相邻两个成型块32的成型曲面凸台315分布方向相反，第一弧形面3152交替布置于星形套40，即，在星形套40的同一端，第一弧形面3152位于相邻两个辊道槽41的第二弧形面3153之间，第二弧形面3153位于相邻两个辊道槽41的第一弧形面3152之间。辊道槽41设置为三正三反的布局，在现有的切削加工星形套40的加工难度极大，而本申请采用冷锻工艺，可实现辊道槽41免加工，加工精度高，且成本低。

优选地，相邻两块成型块32的叠合面设置有溢流槽，溢流槽为成型块32在挤压区312的倒角。溢流槽沿挤压区312的一端向另一端延伸，溢流槽的设置可使金属材料完全挤压填充覆盖整个成型曲面凸台315表面及两侧的凹陷区域，减少设置避免齿形凸筋42的成型缺陷。金属材料处于溢流槽的部分在星形套40上对应成型有凸筋，凸筋位于齿形凸筋42的顶部，方便磨削或切削去除。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种星形套冷锻成型的加工方法，用于通过冷锻模具冷锻加工成型星形套，所述星形套的外周壁设置环绕中心分布的八个辊道槽，每个所述辊道槽呈弧形凹陷，所述辊道槽的两端朝向星形套中心方向弧形弯曲，所述冷锻模具包括上模装置、下模装置和安装于所述下模装置的模芯装置；其特征在于：

所述模芯装置包括模芯座和挤压模芯，所述模芯座设置有锥形的限位孔，所述挤压模芯包括滑动于所述限位孔的八瓣成型块，八瓣所述成型块合拢并在中心处形成有成型腔，所述成型腔包括挤压区、分布于所述挤压区两端的上导向区和下导向区；其中，所述成型块朝向所述挤压区方向凸出形成有成型曲面凸台，所述成型曲面凸台的形状与对应所述辊道槽互补，相邻所述成型块的配合间隙位于相邻两个成型曲面凸台之间；

所述上模装置包括对齐所述上导向区的上顶柱，所述上顶柱的尺寸小于所述上导向区的尺寸，所述下模装置包括对齐所述下导向区的下顶柱，所述下顶柱的尺寸小于所述下导向区的尺寸；

所述加工方法包括以下步骤：

S101，将退火后的圆柱形原材料的表面润滑处理形成毛坯件；

S102，将所述毛坯件放入所述成型腔，所述毛坯件的下端抵靠至所述下顶柱的顶端；

S103，驱动所述上模装置朝向所述下模装置方向移动合拢，所述上顶柱插入所述上导向区并抵推所述毛坯件的顶端，八瓣所述成型块合拢，所述下顶柱向所述挤压区方向同步顶升挤压所述毛坯件，所述下顶柱的端面和所述上顶柱的端面之间的端面间距与所述挤压区的轴向高度相同，所述毛坯件受到挤压力而塑性形变填充所述挤压区的空间，以成型为星形套；

S104，驱动所述上模装置远离所述下模装置，所述下顶柱抵推所述星形套及八瓣所述成型块上移，所述星形套在八瓣所述成型块展开后取出；

S105，驱动所述下顶柱下移，所述挤压模芯滑入所述限位孔；

重复步骤S101~S105，以执行连续加工。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述上顶柱包括具有八组花键凸筋的上花键轴，所述上导向区设置为适配所述上花键轴的上花键孔，所述上花键轴和所述上花键孔之间具有上挤压间隙。

3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述花键凸筋的角度与所述星形套的外周壁凸筋角度相同，所述上花键轴的端面边缘轮廓形状与所述星形套的顶部轮廓形状相适配。

4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述上花键轴的端面居中凸出形成有上中心柱，所述上中心柱抵推挤压所述毛坯件自中心区域向所述成型曲面凸台方向塑性形变。

5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述上中心柱的凸出高度小于或等于所述挤压区的三分之一，所述上中心柱的轴径与所述星形套内切圆直径的比值设为K，其中，1/2≤K≤5/7。

6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述下顶柱包括抵推柱和自所述抵推柱端面局部凸出形成的下花键轴，所述抵推柱的截面尺寸大于所述下导向区的尺寸，所述下花键轴的外周壁具有八组花键凸筋，所述下导向区设置为适配所述下花键轴的下花键孔，所述下花键轴和所述下花键孔之间具有下挤压间隙。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述抵推柱的端面设置为凸球曲面，八瓣所述成型块配置匹配所述凸球曲面的凹槽曲面。

8.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述下花键轴的端面居中凸出形成有下中心柱，所述下中心柱抵推挤压所述毛坯件自中心区域向所述成型曲面凸台方向塑性形变。

9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述成型曲面凸台包括中心曲面、分布于所述中心曲面两端的第一弧形面和第二弧形面，所述第一弧形面的弧度半径大于所述第二弧形面的弧度半径，相邻两个所述成型块的成型曲面凸台分布方向相反。

10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述表面润滑处理包括：所述圆柱形原材料磷皂化处理；或，所述圆柱形原材料浸润滑油处理。