CN210497714U - 一种加工方盘壳体用的成型模具 - Google Patents

Abstract

一种加工方盘壳体用的成型模具，包括相配合的上模和下模，上模的凸模通过连接件活动安装在浮动块的安装孔中，凸模和浮动块之间设有弹性机构，凸模的中心孔活动插设有垫块以及与二序毛坯目标盲孔形状相适应的芯轴，芯轴的一侧沿其轴向开设成型槽，成型槽用于目标盲孔内花键的成型，凸模的中心孔孔壁设有与所述成型槽凸凹配合的凸条，为芯轴的上下活动提供导向；下模的凹模中心为模孔，在模孔内设有顶件器，顶件器的主体和模孔内壁贴合，顶件器的顶部具有凸台，凸台的直径小于顶件器的主体直径。利用以上模具进行方盘壳体的加工，可以使得方盘壳体端部平整，便于后续的加工，并节省材料。

Description

一种加工方盘壳体用的成型模具

技术领域

本实用新型属于方盘连接件加工领域，具体涉及一种加工方盘壳体用的成型模具。

背景技术

在汽车配件和各类电子系统中，方盘连接件是连接器件与组件、组件与单机、单机与单机、系统与系统必不可少的基础组件，在其连接结构中起着电气连接传输能量和信号的重要作用。方盘连接件的材质一般为铝合金、不锈钢、铜合金等，尺寸精度要求较为严格，必须适应各种复杂苛严的工作环境条件，传统使用的方盘连接件的制作工艺一般为切削加工，方盘壳体的内孔为带花键的变截面孔，机加工时需要插、铣方法，成本高，效率低。

目前有人提出利用不同模具通过多次的挤压成型，得到方盘壳体的毛坯，然后再对得到的毛坯加以处理，得到符合要求的方盘壳体。加工中所用模具为一序模具和二序模具，分别用于一序毛坯的成型和二序毛坯的成型。但是在二序毛坯的挤压过程中，由于金属材料的流动不完全可控性，往往会造成成型后的方盘壳体端面不平齐，造成后续加工的困难以及材料的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种加工方盘壳体用的成型模具，在该模具的反挤压过程中，可以保证方盘壳体端面的平整，减少材料的浪费和提高后续加工的效率。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种加工方盘壳体用的成型模具，用于对已加工出中心盲孔的方盘壳体的一序毛坯反挤压，包括相配合的上模和下模，上模的凸模活动安装在浮动块的安装孔中，并且凸模和所述浮动块之间设有弹性机构，弹性机构的弹力方向为竖直方向，凸模的下端面用以压在一序毛坯的顶部，凸模的中心孔活动插设有垫块以及与二序毛坯中心盲孔形状相适应的芯轴，芯轴的一侧沿其轴向开设成型槽，成型槽用于所述目标盲孔内花键的成型，凸模的中心孔孔壁设有与所述成型槽凸凹配合的凸条，为芯轴的上下活动提供导向，所述垫块和芯轴顶部接触，垫块上部位于所述浮动块的中心孔内；所述下模的凹模中心为模孔，在模孔内设有顶件器，顶件器的主体和模孔内壁贴合，顶件器的顶部具有凸台，凸台的直径小于顶件器的主体直径。

所述弹性机构为两个或两个以上的氮气弹簧，并围绕所述垫块的轴心均匀设置。

所述下模还包括预应力圈和外圈，预应力圈套在所述凹模外，所述外圈套在所述预应力圈外。

本实用新型的有益效果是：1、成型的过程中，花键部分直接成型到最终尺寸，不需要后续机械加工，而花键部分的加工成本是方盘壳体成型的主要成本，因此可以明显降低方盘壳体的加工成本；

2、采用上模浮动结构，二序成型模具在对一序毛坯进行反挤压时，芯轴挤压中心盲孔，使得金属材料向上流动，将凸模向上顶，由于弹性机构的弹力作用在凸模上，因此弹力可以保证凸模不会出现偏斜，这样可以保证所得的二序毛坯顶部的平整；同时，由于所述顶件器的顶部设有凸台，在凸台周围形成环形空间，反挤压过程中，可以改善金属流动性，一部分金属向该环形空间流动，进一步确保二序毛坯顶部的平整，而二序毛坯底部由于面积较小，因此不会过多影响后续的修整过程。

3、上模回程的过程中，氮气弹簧对凸模有向下的作用力，并作用于二序毛坯，同时，芯轴对二序毛坯有向上的摩擦力，凹模对二序毛坯有个向下的摩擦力，因此，整体上二序毛坯受到向下的作用力，可以保证二序毛坯稳定的留在凹模内，不致于粘在芯轴上，保证生产过程稳定，解决了反挤压过程锻件容易粘在凸模上的问题。

4、在顶件器上设置小凸台，可以进一步分散挤压力，提升模具寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3为一序毛坯的结构示意图；

图4为图2中B-B剖视图；

图5为二序毛坯的结构示意图；

图6为图4中C-C剖视图；

图中标记：1、垫块，2、浮动块， 3、氮气弹簧， 4、凸模，5、芯轴， 6、一序毛坯， 7、外圈，凹模座，8、预应力圈， 9、凹模，10、顶件器，1001、凸台，11、二序毛坯，12、中心盲孔， 13、花键，14、顶杆，15、沉头孔，16、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。

加工方盘壳体过程中需要使用一序成型模具和二序成型模具，一序成型模具用于原材料的闭式模锻，将原料加工成一序毛坯，一序毛坯6上部为方形，四角倒圆角，下部为圆柱体形，圆形的中心盲孔12位于一序毛坯6的上部；二序成型模具用于将一序毛坯6反挤压加工成二序毛坯11，二序毛坯11经后续的加工得到方盘壳体挤压毛坯，与一序毛坯6相比，二序毛坯11的中心盲孔12深度更大，更且中心盲孔12有上下不同直径的两部分组成，在下层内壁上还有花键13。一序毛坯6和二序毛坯11的结构如图3-6所示。

本实用新型所述的成型模具为二序成型模具，包括相互配合的上模和下模，上模的凸模4通过连接件活动安装在浮动块2的安装孔中，所述连接件为螺钉16，螺钉16活动设置在浮动块2上端面开设的沉头孔15中，螺钉16的下部和凸模4螺纹连接；并且凸模4和所述浮动块2之间设有弹性机构，弹性机构的弹力方向为竖直方向，凸模4的下端面用以压在一序毛坯6的顶部，凸模4的中心孔活动插设有垫块1以及与二序毛坯11的中心盲孔12形状相适应的芯轴5，芯轴5的一侧沿其轴向开设成型槽，成型槽用于所述中心盲孔12内花键13的成型，凸模4的中心孔孔壁设有与所述成型槽凸凹配合的凸条，为芯轴5的上下活动提供导向，所述垫块1底部和芯轴5顶部接触，且垫块1上部位于浮动块2的中心孔内；所述下模的凹模8中心为模孔，模孔内壁形状和所述二序毛坯11外形相适应，并在模孔内设有顶件器10，顶件器10的主体和模孔内壁贴合，顶件器10的顶部具有凸台1001，凸台1001的直径小于顶件器10的主体直径，顶件器10底部和顶杆14连接，所述下模还包括预应力圈8和外圈7，预应力圈8套在所述凹模9外，，为凹模9提供预应力，所述外圈7套在所述预应力圈8外，外圈为预应力圈提供预应力，防止模具开裂。

进一步的，所述弹性机构为两个或两个以上的氮气弹簧3，并围绕所述垫块1均匀设置在相应的安装腔内，氮气弹簧3的活塞向下顶在凸模4的上端面。

所述沉头孔15和所述氮气弹簧3交替设置，在上模不受外力作用时，沉头孔15内螺钉16钉帽上端面到浮动块2上端面距离d1大于所述氮气弹簧3活塞的伸出长度d2。利用以上模具进行方盘壳体的加工成型方法包括如下步骤：

步骤一，以H62铜棒为原材料，根据方盘壳体锻件的目标尺寸下料，加热到700℃，然后将其放到经润滑处理的一序成型模具内，进行闭式模锻，得到具有中心盲孔12的一序毛坯6，并且盲孔深度大于一序毛坯的法兰厚度；

步骤二，将经过润滑处理的一序毛坯6放置在二序成型模具的凹模9的模孔中，并在压力机作用下，压力机滑块下压，由二序成型模具的芯轴5挤压一序毛坯6使其金属材料向上流动，加大所述中心盲孔12的深度，并使得所述中心盲孔12形成上下直径不等的两层结构，芯轴5上的成型槽使得中心盲孔12的下层形成花键13，得到二序毛坯11，在芯轴5挤压一序毛坯6成型二序毛坯11的过程中，金属材料向上流动，使凸模4受到向上的作用力，从而挤压氮气弹簧3，使氮气弹簧3被压缩，同时所述氮气弹簧3又反作用于凸模4，保证凸模4姿态平稳，且凸模4反作用于毛坯，使得毛坯上端面均衡受力，从而确保二序毛坯11上端面的平整；

步骤三，压力机滑块上行，带动上模回程，芯轴5和二序毛坯11分离；

步骤四，二序成型模具的顶件器10将成型后的二序毛坯11顶出凹模9，并进行后续的机加工，得到内外尺寸满足设计要求的方盘壳体挤压毛坯。

在实施过程中，一序成型模具润滑处理方法为：在上模涂三合一润滑油，在下模喷水剂石墨。

所述一序毛坯6的润滑处理方法是在一序毛坯6上涂抹润滑油或硬脂酸锌粉。

在原料选择上，也可以采用其他材质的材料进行下料加工，如铝合金等。

Claims (4)

1.一种加工方盘壳体用的成型模具，用于对已加工出中心盲孔（12）的方盘壳体的一序毛坯（11）进行反挤压，其特征在于：包括相配合的上模和下模，上模的凸模（4）通过连接件活动安装在浮动块（2）的安装孔中，并且凸模（4）和所述浮动块（2）之间设有弹性机构，弹性机构的弹力方向为竖直方向，凸模（4）的下端面用以压在一序毛坯（11）的顶面，凸模（4）的中心孔活动插设有垫块（1）以及与二序毛坯（6）的中心盲孔（14）形状相适应的芯轴（5），芯轴（5）的一侧沿其轴向开设成型槽，成型槽用于目标盲孔内花键（13）的成型，凸模（4）的中心孔孔壁设有与所述成型槽凸凹配合的凸条，为芯轴（5）的上下活动提供导向，所述垫块（1）底部和芯轴（5）顶部接触，垫块（1）上部位于所述浮动块（2）的中心孔内；所述下模的凹模（9）中心为模孔，在模孔内设有顶件器（10），顶件器（10）的主体和模孔内壁贴合，顶件器（10）的顶部具有凸台（1001），凸台（1001）的直径小于顶件器（10）的主体直径。

2.根据权利要求1所述的一种加工方盘壳体用的成型模具，其特征在于：所述弹性机构为两个或两个以上的氮气弹簧（3），并围绕所述垫块（1）的轴心均匀设置，氮气弹簧（3）的活塞顶在凸模（4）的上端面。

3.根据权利要求2所述的一种加工方盘壳体用的成型模具，其特征在于：所述的连接件为螺钉（16），螺钉（16）安装在浮动块（2）上端面的沉头孔（15）内，螺钉（16）下部和所述凸模（4）螺纹连接，在上模不受外力作用时，螺钉（16）钉帽上端面到浮动块（2）上端面距离大于所述氮气弹簧（3）活塞的伸出长度。

4.根据权利要求1所述的一种加工方盘壳体用的成型模具，其特征在于：所述下模还包括预应力圈（8）和外圈（7），预应力圈（8）套在所述凹模（9）外，所述外圈（7）套在所述预应力圈（8）外。

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