CN202893997U - 万向节内腔底部圆角整形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种万向节内腔底部圆角整形模具，包括冲头和下模，所述下模形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分，其中所述冲头的头部边沿为圆角。与现有技术相比，本实用新型采用简单的整形模具结构对内腔底部的圆角进行整形，解决了万向节内腔底部圆角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。

Description

万向节内腔底部圆角整形模具

技术领域

本实用新型涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种万向节内腔底部圆角整形模具。 

背景技术

万向节，又称滑套，是汽车等速万向节驱动装置的组成部件。等速万向节，它主要有滑套、三销轴、传动轴、星形套、保持架、钟形壳组成。该产品内腔由圆弧面均匀分布在内孔中，在内孔中就自然形成了球道，由于等速万向节传递繁重的驱动力矩，随受负荷重，传动精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件均采用精锻件加工而成。装配过程中三销轴装入万向节内腔里，进行滑动，防止滑动过程中与内腔底部干涉，因此锻造过程中要保证万向节腔底形状及圆角的一致性。目前国内外制造厂家均采用内腔精锻成形毛坯技术，这样既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。 

原有万向节精锻槽壳制坯产品的生产加工工艺主要有下料→加热→在大型多工位温锻压力机上进行毛坯成型加工，经退火、酸洗、磷化处理后，在冷锻压力机上精整或者用模横轧工艺和冷挤压工艺两种不同的成型方法联合完成汽车等速万向节精锻槽壳制坯工艺。请参阅图1（a）所示，其为万向节结构示意图。请参阅图1（b）所示，其为图1（a）的横截面示意图。图中A处为内腔底部圆角，B为内腔球道。由于温锻模具的磨损严重，温锻冲头边沿圆角坍塌严重，导致A处内腔圆角不一致，影响装配。 

因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种万向节内腔底部圆角整形模具，其可以保证万向节内腔底部的圆角一致性，保证了后续加工和装配。 

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种万向节内腔底部圆角整形模具，其包括冲头和下模，所述下模形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分，其中所述冲头的头部边沿为圆角。 

进一步的，所述冲头自距冲头的头部10mm处向上呈镂空状。 

进一步的，其用于对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯进行整形，通过对圆柱体锻坯的内腔底部圆角进行整形以使得圆柱体锻坯的内腔底部圆角一致。 

进一步的，圆柱体锻坯的内腔底部圆角的半径为7±1mm。 

进一步的，所述冲头的头部尺寸小于圆柱体锻坯的内腔尺寸，所述冲头的头部边沿圆角形状贴合圆柱体锻坯的内腔底部圆角形状。 

进一步的，所述冲头的头部边沿的圆角尺寸比圆柱体锻坯的内腔底部圆角尺寸小0.1mm—0.2mm。 

更进一步的，所述圆柱形下模腔尺寸比圆柱体锻坯外形尺寸大0.1mm—0.2mm。 

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型在传统工艺上增加锻坯内腔底部圆角的整形工艺，采用简单的整形模具结构对内腔底部的圆角进行整形，解决了普通工艺中产品腔底圆角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。 

附图说明

图1（a） 是万向节结构示意图； 

图1（b） 是图1（a）的横截面示意图； 

图2 是本实用新型万向节内腔底部圆角整形模具结构示意图； 

图3 是本实用新型万向节锻造方法在一个实施例中的工艺流程图； 

图4(a)至图4(f) 是本实用新型万向节锻造的产品成形过程图。 

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 

本实用新型在传统工艺上增加锻坯内腔底部圆角的整形工艺，采用简单的整形模具结构对内腔底部的圆角进行整形，解决了普通工艺中产品腔底圆角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。 

请参阅图2所示，其为本实用新型万向节内腔底部圆角整形模具结构示意图。图中所述整形模具采用简单的模具结构，其主要包括冲头210和下模230。所述冲头的头部211边沿为圆角，所述下模230形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分，为了让圆柱体锻坯能够平稳放入，所述下模口部220处开有减径口。 

在用整形模具整形锻坯内腔底部圆角的过程中，为了不影响到圆柱体锻坯内腔的其他尺寸，又要达到整形其内腔底部圆角的效果，冲头的头部211尺寸小于圆柱体锻坯的内腔尺寸，但是冲头的头部211 边沿的圆角尺寸贴合圆柱体锻坯的内腔底部形状，其中圆柱体锻坯的内腔底部圆角的半径为7±1mm。 

为了避让掉干涉圆柱体锻坯内腔形状的可能性，所述冲头自距冲头的头部10mm处向上呈镂空状。 

为了方便冲头210能顺利进入圆柱体锻坯内腔，所述冲头210的头部211边沿的圆角尺寸比锻坯的内腔底部圆角尺寸小0.1mm—0.2mm。 

由于整形过程中圆柱体锻坯的内腔底部形状由于受力会产生膨胀，尺寸易超差，所述下模230尺寸比圆柱体锻坯外形尺寸大0.1mm—0.2mm。 

利用整形模具进行圆柱体锻坯整形的过程为：将所述步骤350精整工序后的圆柱体锻坯放入整形模具中，冲头210向下运动，冲头210头部211进入所述圆柱体锻坯的内腔中，所述冲头210的头部211外沿的圆角完全贴合圆柱体锻坯的内腔底部，通过冲头210的头部211外沿的圆角对圆柱体锻坯的内腔底部圆角进行整形，当压力机压力达到10MP左右上冲头210回程，圆柱体锻坯的内腔底部圆角形状整形结束。 

请参阅图3所示，其为本实用新型万向节锻造方法在一个实施例中的工艺流程图。请参阅图4(a)至图4(f)所示，其为本实用新型利用模具锻造的产品成形过程图。图中所述的工艺流程图包括如下步骤。 

步骤310：下料 

等速万向节对钢材的化学成分、内外质量或尺寸精度要求严格。要求选择合适的棒材，调整下料长度，将重量控制在预先设定的范围。图4（a）为下料工序后得到的产品形状。 

步骤320：镦粗 

所述镦粗是将下料工序后的实体圆柱体毛坯放入模具中进行镦粗。图4（b）为镦粗工序后得到的产品形状。 

步骤330：反挤 

所述反挤是对下料、镦粗后的毛坯进行反挤压以形成一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料。图4（c）为反挤工序后得到的产品形状。 

步骤340：车外圆 

所述车外圆是对反挤工序后的坯料用车削方法加工外圆表面，以去除毛坯上大部分的加工余量，使坯料接近要求的形状和尺寸。图4（d）为车外圆工序后得到的产品形状。 

步骤350：精整 

所述精整是采用整形模具和压力机对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料进行内腔以及圆柱体坯料外形尺寸的精整锻造。图4（e）为精整工序后得到的产品形状。 

步骤360：整形 

所述整形是将经过精整工序得到的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯放入整形模具中，对圆柱体锻坯的内腔底部圆角(图4中R位置的圆倒角)进行整形。图4（f）为整形工序后得到的产品形状。 

在所述步骤310下料工序之后，步骤320镦粗工序之前还包括抛丸，涂层和加热工序。 

在所述步骤330反挤工序之后，步骤340车外圆工序之前还包括控温冷却工序，所述反挤工序采用温锻工艺。 

所述控温冷却为采用控温炉对锻件进行冷却，与常规退火相比，可以大大缩短退火周期，从而提高生产效率、降低成本，所述精整工序和整形工序采用冷锻工艺。 

综上所述，本实用新型万向节内腔底部圆角整形模具，其用于对经过精整工序得到的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯进行整形，通过对圆柱体锻坯的内腔底部圆角进行整形以使得圆柱体锻坯的内腔底部圆角一致。首先通过温锻的工艺锻造出一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体温锻坯料，主要包括下料，抛丸，涂层，加热，镦粗，反挤，控温冷却；由于热胀冷缩的原理，温锻后坯料的尺寸会产生缩放，不能达到要求的精度，因此需用冷精整工序来锻造圆柱体坯料的内腔以及外形尺寸。由于温锻模具损耗大，冲头边沿的圆角坍塌严重，难保证内腔的底部圆角的尺寸，因此本实用新型利用整形模具和压力机整形内腔底部圆角，以达到工艺要求，保证了锻件后续的加工和装配。 

本实用新型采用简单的整形模具结构对内腔底部的圆角进行整形，解决了普通工艺中产品腔底圆角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。 

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。 

Claims (6)

1.一种万向节内腔底部圆角整形模具，包括冲头和下模，所述下模形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分，其特征在于：所述冲头的头部边沿为圆角。

2.根据权利要求1所述的万向节内腔底部圆角整形模具，其特征在于：所述冲头自距冲头的头部10mm处向上呈镂空状。

3.根据权利要求1所述的万向节内腔底部圆角整形模具，其特征在于：其对圆柱体锻坯进行整形，该圆柱体锻坯的一端具有内腔，另一端具有凹槽，圆柱体锻坯的内腔底部圆角的半径为7±1mm。

4.根据权利要求3所述的万向节内腔底部圆角整形模具，其特征在于：所述冲头的头部尺寸小于圆柱体锻坯的内腔尺寸，所述冲头的头部边沿圆角形状贴合圆柱体锻坯的内腔底部圆角形状。

5.根据权利要求3所述的万向节内腔底部圆角整形模具，其特征在于：所述冲头的头部边沿的圆角尺寸比圆柱体锻坯的内腔底部圆角尺寸小0.1mm—0.2mm。

6.根据权利要求3所述的万向节内腔底部圆角整形模具，其特征在于：所述圆柱形下模腔尺寸比圆柱体锻坯外形尺寸大0.1mm—0.2mm。

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