CN216263018U - 一种电机轴成形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了本实用新型所述的一种电机轴成形模具，它包括：分别位于工件两端的凹模A和凹模B，所述的凹模B内设有与其同轴安装的齿冲头，所述的齿冲头的一端穿过垫块A后通过齿冲头调整垫块与垫块B紧靠，齿冲头的另一端和工件的内孔挤压，与凹模的内表面相抵的环形顶杆套设在齿冲头的外侧，穿设在垫块A上的小顶杆与环形顶杆的一端相抵，环形顶杆的另一端和工件紧靠，通过该模具得到的电机轴上的内花键齿形齿向精度高、齿形机械强度提高、生产效率高。

Description

一种电机轴成形模具

技术领域

本实用新型涉及挤压领域，具体是一种用于挤压新能源汽车电机轴的电机轴成形模具。

背景技术

电机轴是永磁同步电机及交流异步电机的管件零部件，主要用于带动电机内的转子转动，起到转子铁心的固定及力矩传递的作用，以此实现电能与机械能之间的相互转换。现有的电机轴包括分别位于电机轴两端的第一轴承安装部和第二轴承安装部以及位于电机轴中部的转子连接部，在转子连接部的外周面上均匀的分布有多个沿其电机轴的轴线延伸的条形槽，在第一轴承安装部内设有沿电机轴的轴线方向设置的花键孔。电机输出动力通过转子中硅钢片将力矩传递到电机轴，通过有效的联结方式带动电机轴正反向转动，第一轴承安装部中花键孔的花键与变速器输入轴相连，做到动力传递。

现有技术中，电机轴多采用纯机加的方式完成，由于切削加工，金属流线被切断，齿形强度差。内花键齿形齿向精度差，加工效率低下，材料的利用率非常低。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术的不足,本实用新型提供了一种内花键齿形齿向精度高、提高齿形机械强度和生产效率的冷挤压成型的电机轴成形模具。

技术方案：为了实现以上目的，本实用新型所述的一种电机轴成形模具，它包括：分别位于工件两端的凹模A和凹模B，所述的凹模B内设有与其同轴安装的齿冲头，所述的齿冲头的一端穿过垫块A后通过齿冲头调整垫块与垫块B紧靠，齿冲头的另一端和工件的内孔挤压，与凹模的内表面相抵的环形顶杆套设在齿冲头的外侧，穿设在垫块A上的小顶杆与环形顶杆的一端相抵，工件位于环形顶杆的另一端；

所述的凹模B包括：凹模外壳、凹模模芯和凹模垫块，所述的凹模模芯和凹模垫块的端部相抵，凹模外壳套设套在凹模模芯和凹模垫块的径向外侧；

所述的凹模模芯的内径表面处由端部向内侧依次设有凹模导向口、凹模工作带和凹模透空段；

所述的齿冲头上与工件相抵之处依次设有齿冲头导向段、第一工作带、第二工作带和第三工作带，齿冲头上第一个工作带保证了花键的尺寸，第二个和第三个工作带是为了保证内花键的齿向，挤出的内花键齿向精度很高可以达到0.012mm。

作为本实用新型的进一步优选，所述的环形顶杆外径比凹模B的内孔工作带直径尺寸小1mm，形顶杆内孔与齿冲头外径配合间隙0.05～0.1mm，当工件被挤压完毕后，小顶杆推动环形顶杆向工件方向移动，然后由环形顶杆将工件从凹模B中顶出。

作为本实用新型的进一步优选，所述的凹模外壳和凹模模芯采用过盈配合。

作为本实用新型的进一步优选，所述的凹模外壳和凹模垫块采用过盈冷压配合的方式连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述的凹模导向口内孔直径比工件的外圆直径大0.05～0.1mm，便于工件经入凹模。

作为本实用新型的进一步优选，所述的凹模工作带的内孔直径比工件的外圆小0.03～0.05mm，在挤压内花键的同时将外圆进行小变形量的缩径，缩径量在0.185％。

作为本实用新型的进一步优选，所述的齿冲头导向段的外圆直径比工件内孔直径小0.03～0.06mm，便于冲头进入工件内孔。

有益效果：本实用新型所述的一种电机轴成形模具，与现有技术相比，具有以下优点：

1、凹模模芯上设有的导向段便于工件进入凹模B，提高了生产效率；

2、与导向段连接的工作带在挤压内花键的同时将外圆进行小变形量的缩径，缩径量在0.185％，提高了齿形的生产效率；

3、分别均匀的设置在对应工件挤齿长度的上中下位置的齿冲头上的工作带，齿冲头上第一个工作带保证了花键的尺寸，第二个和第三个工作带是为了保证内花键的齿向，但只是靠齿冲头的3个工作带是挤不出齿向0.012mm的精度，只能达到0.03～0.05mm。只有在凹模工作带和齿冲头第一个工作带中心位置一致，工件在挤齿的同时工件外圆同时进行小变形量的缩径，此时挤出的内花键齿向精度很高可以达到0.012mm，提高齿形机械强度和生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为齿冲头的结构示意图；

图3为全剖视图；

图4为凹模模芯的局部放大图；

图5为本实用新型工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如附图所示，本实用新型所述的一种电机轴成形模具，它包括：齿冲头1、齿冲头导向段11、第一工作带12、第二工作带13、第三工作带14、凹模B2、凹模外壳21、凹模模芯22、凹模垫块23、环形顶杆3、垫块A 4、垫块B5、小顶杆6、齿冲头调整垫块7、凹模A8、凹模导向口20、凹模工作带10、凹模透空段30、工件100和夹紧装置200。

凹模A8和凹模B2分别位于工件100的两端，凹模B2内设有与其同轴安装的齿冲头1，齿冲头1的一端穿过垫块A 4后通过齿冲头调整垫块7与垫块B5紧靠，齿冲头1的另一端和工件100的内孔挤压，与凹模2的内表面相抵的环形顶杆3套设在齿冲头1的外侧，穿设在垫块A 4上的小顶杆6与环形顶杆3的一端相抵，环形顶杆3的另一端和工件100紧靠；

所述的凹模模芯22和凹模垫块23的端部相抵，凹模外壳21套设套在凹模模芯22和凹模垫块23的径向外侧；所述的凹模模芯22的内径表面处由端部向内侧依次设有凹模导向口20、凹模工作带10和凹模透空段30；所述的齿冲头1上与工件100相抵之处依次设有齿冲头导向段11、第一工作带12、第二工作带13和第三工作带14。

实施例

步骤一、根据设计需求，把外圆长度内孔按照设计的锻件外形车削到位；

步骤二、坯料挤内花键处的内孔尺寸根据产品花键小径得到，公差控制在+0.01～+0.03，坯料外圆及长度根据产品外圆和长度放一定的余量,需要缩径的坯料外圆公差控制在0～-0.05；

利用卧式内外花键冷挤压机床，工件100通过润滑装置将挤压内花键的一端内孔与外圆均匀的喷涂冷挤压润滑油，送料装置将工100件送至挤压位置，夹紧装置200将工件100夹紧，使工件100置于模具中心位置。一侧油缸向工件100移动，利用无须挤齿的工件100一端进入凹模A8将工件100顶住，环形顶杆3置于凹模B2中，齿冲头1置于环形顶杆3中，另一侧油缸向工件100移动，齿冲头1与凹模B2向工件100方向移动，齿冲头1上的齿冲头导向段11进入工件100的内孔，同时凹模B2上的凹模透空段30也将工件100上的外圆包裹住，齿冲头1和凹模B2继续向工件1的方向移动，齿冲头1开始挤压内花键，同时凹模B2开始收缩工件100的外径。待工件100挤压完毕，环形顶杆3把工件100推出凹模B2的型腔和齿冲头1，中间夹紧装置200将工件100松开，利用送料装置将工件送入料框中。

为了达到更好的冷挤压效果，在工件100上喷涂挤压用润滑油，能得到更高的表面粗糙度，可以达到花键齿形挤压的粗糙度。通过调节齿冲头调整垫块7的高度，使齿冲头1上的三个工作带的中心与凹模B2上的凹模工作带10的中心重合，挤出的内花键齿形可达到ANSI-B92.1-1996标准4级，齿向误差可达到0.012mm。其中，凹模B2采用二层套预应力结构，凹模模芯22选用高速钢制作，保证了模具强度和寿命，齿冲头1采用高强度粉末冶金钢制作，并加了表面涂层，提高了内花键的尺寸稳定性和表面质量。因此，通过电机轴成形模具所制造的电机轴，内花键尺寸稳定、齿形齿向精度高，齿形机械强度提高、模具寿命高、减少了磷皂化的工序简单，可以自动化成产，生产效率高，成本低。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做出的等同变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机轴成形模具，它包括：分别位于工件(100)两端的凹模A(8)和凹模B(2)，其特征在于：所述的凹模B(2)内设有与其同轴安装的齿冲头(1)，所述的齿冲头(1)的一端穿过垫块A(4)后通过齿冲头调整垫块(7)与垫块B(5)紧靠，齿冲头(1)的另一端和工件(100)的内孔挤压，与凹模B (2)的内表面相抵的环形顶杆(3)套设在齿冲头(1)的外侧，穿设在垫块A(4)上的小顶杆(6)与环形顶杆(3)的一端相抵，工件(100)位于环形顶杆(3)的另一端；

所述的凹模B(2)包括：凹模外壳(21)、凹模模芯(22)和凹模垫块(23)，所述的凹模模芯(22)和凹模垫块(23)的端部相抵，凹模外壳(21)套设套在凹模模芯(22)和凹模垫块(23)的径向外侧；

所述的凹模模芯(22)的内径表面处由端部向内侧依次设有凹模导向口(20)、凹模工作带(10)和凹模透空段(30)；

所述的齿冲头(1)上与工件(100)相抵之处依次设有齿冲头导向段(11)、第一工作带(12)、第二工作带(13)和第三工作带(14)。

2.根据权利要求1所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的环形顶杆(3)外径比凹模B(2)的内孔工作带直径尺寸小1mm，形顶杆(3)内孔与齿冲头(1)外径配合间隙0.05～0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的凹模外壳(21)和凹模模芯(22)采用过盈配合。

4.根据权利要求1所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的凹模外壳(21)和凹模垫块(23)采用过盈冷压配合的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的凹模导向口(20)内孔直径比工件(100)的外圆直径大0.05～0.1mm。

6.根据权利要求4所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的凹模工作带(10)的内孔直径比工件(100)的外圆小0.03～0.05mm。

7.根据权利要求1所述的一种电机轴成形模具，其特征在于：所述的齿冲头导向段(11)的外圆直径比工件内孔直径小0.03～0.06mm。

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