專利名稱:轎車后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于金屬材料塑性成形模具,用于轎車后橫向穩(wěn)定桿套 管冷擠壓件的生產(chǎn)。
背景技術(shù):
轎車后橫向穩(wěn)定桿套管為具有模數(shù)為0.78、齒數(shù)為30~32、齒長超過 30mm的內(nèi)花鍵杯筒形零件,
針對帶內(nèi)棘齒形杯筒形零件,目前所采用的反擠壓凸模的下端具有 55°錐角,齒形部分的高度為14. 5mm,在9mm寬工作帶的后面是寬度為 8.5mm的后隙部分,后隙部分的外徑比棘齒齒底尺寸要減小0. lmm,并采 用較大的圓角(R15,R20)過渡,凸模的非工作部分開有120°分布的三 個溝槽,其作用是與退料環(huán)內(nèi)的型孔相配合,凸模的固定部分為上端大、 下端小并具有15°半錐角的錐形結(jié)構(gòu)。見文獻"冷擠壓模具設計",楊 長順主編,國防工業(yè)出版社,1994: 286-288。
該文獻所報導的反擠壓凸模為減徑結(jié)構(gòu),沿凸模軸線各橫截面變化 大,結(jié)構(gòu)復雜,加工制造極其困難,冷擠壓時容易產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象, 因而使用壽命短,只能用于齒形長度小的內(nèi)花鍵杯筒形零件;每次更換 失效凸?;蛐枰S修凸模時,必須將凸模、凸模固定圈以及緊固螺釘?shù)?全部拆卸下來,然后將新凸?;蚓S修好的凸模依照順序進行安裝和調(diào)整, 導致凸模安裝調(diào)整不方便,且制造凸模所需模具材料多,模具費用高。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,解決現(xiàn)有擠壓凸模結(jié)構(gòu)復雜,沿軸線各橫截面變化大,加工制造難度大,使用壽 命低,只能擠壓齒形長度短的淺杯筒形件和凸模安裝調(diào)整不方便,且制 造凸模所需模具材料多,導致模具費用高的問題。
本實用新型的一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,包括反擠壓 凹模、頂出裝置,反擠壓凸模和導向裝置;
所述反擠壓凹模由下模板、下模座、下墊板、凹模座、凹模、凹模 底圈、預應力圈、外圈、固定環(huán)組成;凹模為圓筒形,凹模外套有預應 力圈并置于凹模座的頂端,預應力圈外套有外圈,外圈由固定環(huán)通過螺 釘同下模座緊固為一體,下模座通過螺釘同下模板緊固為一體;
所述頂出裝置由下頂桿和頂桿組成,頂桿支承在下頂桿的法蘭上;
所述反擠壓凸模由上模板、墊環(huán)、墊板、沖頭、錐形夾持圈、錐形 固定圈組成;沖頭通過錐形夾持圈夾緊并支承在墊板上,墊板的外圈表 面套有墊環(huán),支承在上模板的下表面上,墊環(huán)由螺釘和上模板緊固為一 體;錐形夾持圈由錐形固定圈通過螺釘與墊環(huán)聯(lián)為一體;
所述導向裝置由導柱和導套組成,兩根導柱與下模板垂直并緊配合, 兩個導套由固定圈通過螺釘固定在上模板上,導柱和導套滑動配合;
其特征在于-
所述沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段,全長直徑相等;沖 頭下端為圓錐,具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定桿套管內(nèi)孔底部相等的錐角; 工作段軸向長度大于等于31mm,全長均為齒形,工作段的直徑、花鍵模 數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等;固定 段為圓柱形,其長度大于錐形夾持圈的高度;錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的 圓臺形,其側(cè)面至內(nèi)孔具有寬度為3 4mm的軸向切口,內(nèi)孔沿軸向有3 個等距離分布的環(huán)形溝漕。所述的后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,其特征在于 所述沖頭下端圓錐具有3。錐角;所述錐形夾持圈內(nèi)孔沿軸向分布的
環(huán)形溝漕寬為2mm、深為0.5mm。
本實用新型與現(xiàn)有反擠壓凸模的不同之處是,現(xiàn)有文獻提出的凸模 下端為55°錐角,錐角上為9mm寬的齒形工作帶,工作帶上面為直徑比 工作帶齒底直徑小0. lmm的減徑段,減徑段上為開有120°分布的三個溝 槽結(jié)構(gòu)的非工作段,非工作段上為圓柱形和上端大、下端小并具有15° 半錐角的圓錐形所組成的固定段,結(jié)構(gòu)復雜,加工制造難度大,冷擠壓 時容易長生應力集中現(xiàn)象,因而使用壽命短,只適合于反擠齒形長度短 的內(nèi)花鍵杯筒形件和凸模安裝調(diào)整不方便,且制造所需模具材料多,導 致模具費用高。
本實用新型的反擠壓凸模中,沖頭下端具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定 桿套管內(nèi)孔底部相等的錐角;工作段全長均為齒形,結(jié)構(gòu)簡單,容易加 工制造,使用壽命長,且既適合反擠齒形長度短的內(nèi)花鍵杯筒形件,又 適合反擠齒形長度長的內(nèi)花鍵杯筒形件。本實用新型加工制造、安裝和 調(diào)整使用方便,工作穩(wěn)定可靠,工藝應用范圍寬,使用壽命長;制造凸 模所需模具材料少,從而節(jié)省模具費;凸模安裝時,首先將錐形夾持圈 放入錐形固定圈內(nèi)并用螺釘將錐形固定圈與墊圈連接,然后將沖頭插入 錐形夾持圈的內(nèi)孔,再將螺釘擰緊,在螺釘擰緊使錐形固定圈向上移動 的過程中,其內(nèi)錐面產(chǎn)生的水平分力迫使錐形夾持圈側(cè)面的切口縮小而 將沖頭夾緊,當更換沖頭和需對沖頭維修后調(diào)整時,只需將錐形固定圈 上的螺釘稍為松開使錐形固定圈向下移動2~3mm的距離,錐形夾持圈便 自動張開,就可將沖頭取出,再次安裝時,首先將沖頭插入錐形夾持圈 內(nèi),然后將錐形固定圈上的螺釘擰緊即可,安裝調(diào)整方便。
圖1為后橫向穩(wěn)定桿套管坯料示意圖; 圖2A為后橫向穩(wěn)定桿套管擠壓件示意圖; 圖2B為圖2A的俯視圖; 圖3為本實用新型的反擠壓模具示意圖; 圖4A為圖3中的凸模結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4B為圖4A的A-A截面示意圖; 圖5A為圖5B的A-A截面示意圖; 圖5B為錐形夾持圈的俯視圖。
具體實施方式
圖1為待加工的后橫向穩(wěn)定桿套管坯料示意圖,坯料為圓柱形,直 徑D。為36腿。
圖2A、圖2B為利用本實用新型反擠壓成形的后橫向穩(wěn)定桿套管擠壓 件示意圖,花鍵齒底內(nèi)徑D,為26.2mm,齒長為26. 5,,模數(shù)為0. 78,齒 數(shù)分別為32 (右件)和30 (左件),壓力角為45° ,底部為3°錐角, 套管外徑D。為36士0. 5ram,高度為36. 5mm。
如圖3所示,本實用新型的模具,包括反擠壓凹模、頂出裝置,反 擠壓凸模和導向裝置;
反擠壓凹模由下模板l、下模座4、下墊板5、凹模座7、凹模8、凹 模底圈21、預應力圈9、外圈16、固定環(huán)19組成;凹模8為圓筒形,凹 模8外套有預應力圈9并置于凹模座7的頂端,預應力圈9外套有外圈 16,外圈16由固定環(huán)19通過螺釘同下模座4緊固為一體,下模座4通
過螺釘同下模板1緊固為一體;
頂出裝置由下頂桿3和頂桿6組成,頂桿6支承在下頂桿3的法蘭
上;反擠壓凸模由上模板10、墊環(huán)11、墊板12、沖頭13、錐形夾持圈 14、錐形固定圈15組成;沖頭13通過錐形夾持圈14夾緊并支承在墊板 12上,墊板12的外圈表面套有墊環(huán)11,支承在上模板10的下表面上, 墊環(huán)11由螺釘和上模板10緊固為一體;錐形夾持圈14由錐形固定圈15 通過螺釘與墊環(huán)11聯(lián)為一體;
所述導向裝置由導柱2和導套17組成,兩根導柱與下模板1垂直并 緊配合,兩個導套17由固定圈18通過螺釘固定在上模板10上,導柱2 和導套17滑動配合。
如圖4A、圖4B所示,反擠壓凸模的沖頭依次分為沖頭下端13 — 1、 工作段13—2和固定段13—3,全長95mm,直徑相等,等于花鍵齒底內(nèi) 徑D"沖頭下端圓錐具有3。錐角;工作段軸向長度大于等于31mm,全 長均為齒形,工作段的直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒 底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等;固定段為圓柱形,其長度大于錐形夾持 圈的高度;結(jié)構(gòu)簡單,加工制造容易,反向冷擠壓時,不會產(chǎn)生應力集 中現(xiàn)象,從而使使用壽命大為提高,且應用范圍寬。
如圖5A、 5B所示,反擠凸模的錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形,其 半錐角為15° ,其高度H小于沖頭13的固定段長度,側(cè)面具有寬度為 3-4mm的軸向切口,內(nèi)孔沿高度方向有寬為2ram,深0. 5mm的3個等距離 分布的環(huán)形溝槽。凸模安裝和維修后調(diào)整時,只需將錐形固定圈上的螺 釘稍為松開使錐形固定圈向下移動2 3mm的距離,錐形夾持圈便自動張 開,就可將沖頭取出,再次安裝時,首先將沖頭插入錐形夾持圈內(nèi),然 后將錐形固定圈上的螺釘擰緊即可,安裝調(diào)整方便。
本實用新型的工作過程為反擠壓凸模和反擠壓凹模處于張開狀態(tài) 時,頂出裝置處于下限位置,反擠壓凸模處于上限位置,將圖1所示坯 料置于凹模8內(nèi),反擠壓凸模在擠壓機滑塊的作用下,通過沖頭13將坯料反擠壓成形為圖2所示的穩(wěn)定桿套管零件,反擠壓成形結(jié)束,擠壓機
滑塊回程,帶動沖頭13從套管擠壓件20中退出,頂出裝置通過頂桿6 將套管擠壓件20從凹模8中頂出, 一個工作循環(huán)結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,包括反擠壓凹模、頂出裝置,反擠壓凸模和導向裝置;所述反擠壓凹模由下模板(1)、下模座(4)、下墊板(5)、凹模座(7)、凹模(8)、凹模底圈(21)、預應力圈(9)、外圈(16)、固定環(huán)(19)組成;凹模(8)為圓筒形,凹模(8)外套有預應力圈(9)并置于凹模座(7)的頂端,預應力圈(9)外套有外圈(16),外圈(16)由固定環(huán)(19)通過螺釘同下模座(4)緊固為一體,下模座(4)通過螺釘同下模板(1)緊固為一體;所述頂出裝置由下頂桿(3)和頂桿(6)組成,頂桿(6)支承在下頂桿(3)的法蘭上;所述反擠壓凸模由上模板(10)、墊環(huán)(11)、墊板(12)、沖頭(13)、錐形夾持圈(14)、錐形固定圈(15)組成;沖頭(13)通過錐形夾持圈(14)夾緊并支承在墊板(12)上,墊板(12)的外圈表面套有墊環(huán)(11),支承在上模板(10)的下表面上,墊環(huán)(11)由螺釘和上模板(10)緊固為一體;錐形夾持圈(14)由錐形固定圈(15)通過螺釘與墊環(huán)(11)聯(lián)為一體;所述導向裝置由導柱(2)和導套(17)組成,兩根導柱與下模板(1)垂直并緊配合,兩個導套(17)由固定圈(18)通過螺釘固定在上模板(10)上,導柱(2)和導套(17)滑動配合;其特征在于所述沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段,全長直徑相等;沖頭下端為圓錐,具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定桿套管內(nèi)孔底部相等的錐角;工作段軸向長度大于等于31mm,全長均為齒形,工作段的直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等;固定段為圓柱形,其長度大于錐形夾持圈的高度;錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形,其側(cè)面至內(nèi)孔具有寬度為3~4mm的軸向切口,內(nèi)孔沿軸向有3個等距離分布的環(huán)形溝漕。
2.如權(quán)利要求l所述的后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,其特征 在于所述沖頭下端圓錐具有3°錐角;所述錐形夾持圈內(nèi)孔沿軸向分布的 環(huán)形溝漕寬為2mm、深為0.5mm。
專利摘要后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具,屬于金屬材料塑性成形模具,解決現(xiàn)有擠壓凸模結(jié)構(gòu)復雜、橫截面變化大、加工難度大,使用壽命低、安裝調(diào)整不方便,且所需模具材料多、費用高的問題。本實用新型包括反擠壓凹模、頂出裝置、反擠壓凸模和導向裝置;反擠壓凸模的沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段,沖頭下端為圓錐,工作段全長均為齒形,其直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的相應參數(shù)相等;固定段為圓柱形;反擠壓凸模的錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形,其側(cè)面具有軸向切口,內(nèi)孔具有等距離分布的環(huán)形溝漕。本實用新型加工制造、安裝和調(diào)整使用方便,工作穩(wěn)定可靠,工藝應用范圍寬,使用壽命長;制造凸模所需模具材料少,從而降低模具費用。
文檔編號B21C25/00GK201366448SQ200920083960
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者周保國, 周孟祥, 夏巨諶, 王新云, 胡國安 申請人:湖北天輪機械有限公司;華中科技大學