本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種成型模具，尤其涉及一種汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具。

背景技術(shù)：

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對汽車的行駛至關(guān)重要，能夠使汽車按照駕駛員的意愿控制汽車的形式方向，汽車轉(zhuǎn)向管柱總成是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中最重要的部件，而連接桿則是汽車轉(zhuǎn)向管柱總成中的核心部件之一。

目前,汽車轉(zhuǎn)向器的連接桿采用的都是擠壓外型、擠壓內(nèi)花鍵、機(jī)加工工序加工而成，具體為先利用模具將原料毛坯的外型擠壓成型為連接桿，連接桿的外型成型后再利用模具對連接桿進(jìn)行內(nèi)花鍵的擠壓，最后再利用車床進(jìn)行機(jī)加工。這種加工方式由于將連接桿的外型及內(nèi)花鍵分為兩次進(jìn)行擠壓成型，造成加工工序多，產(chǎn)品的加工周期較長，企業(yè)的生產(chǎn)效率低下，而且分次進(jìn)行擠壓更是會使得每次擠壓時的基準(zhǔn)不統(tǒng)一，從而導(dǎo)致內(nèi)花鍵與連接桿的桿身的同軸度較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具，所要解決的技術(shù)問題是如何對連接桿的外型及內(nèi)花鍵實現(xiàn)一次性成型，提高連接桿的內(nèi)花鍵與桿身的同軸度。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具，包括模座和模頭，所述的模座內(nèi)設(shè)有模芯，模芯內(nèi)具有型腔，所述的模頭位于模座的上方，所述的模頭的下端固定有外型沖頭，其特征在于，所述的模頭下端還設(shè)有花鍵沖頭，所述的外型沖頭的下端設(shè)有連接孔，所述的花鍵沖頭的上端插入連接孔內(nèi)且花鍵沖頭上端與外型沖頭通過緊配合形成固定，所述的花鍵沖頭與外型沖頭相垂直,所述的花鍵沖頭的下端向下延伸至外型沖頭的下端外，且花鍵沖頭下端的橫截面小于外型沖頭的橫截面。

制造連接桿時，將原料毛坯放置在模座上，然后下壓模頭。由于模頭的下端連接有外型沖頭以及花鍵沖頭，花鍵沖頭的上端插入外型沖頭下端的連接孔內(nèi)且花鍵沖頭上端與外型沖頭通過緊配合形成固定，花鍵沖頭與外型沖頭由此相固定在一起,在模頭下壓時花鍵沖頭與外型沖頭會同步下移。花鍵沖頭的下端向下延伸至外型沖頭的下端外，花鍵沖頭與外型沖頭相垂直且花鍵沖頭的橫截面小于外型沖頭的橫截面，因此在模頭下壓至外型沖頭將原料毛坯擠入到模芯的型腔內(nèi)時，花鍵沖頭會伸入到原料毛坯的內(nèi)孔中。由于模芯內(nèi)具有與汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的形狀相對應(yīng)的型腔，因此原料毛坯擠入到模芯的型腔內(nèi)后會被型腔的內(nèi)壁擠壓成連接桿的外型，而花鍵沖頭則會同時將原料毛坯的內(nèi)孔擠壓形成內(nèi)花鍵。

在制造模具時需要保證外型沖頭的橫截面大于花鍵沖頭下端的橫截面，這樣在模頭下壓時才能夠保證花鍵沖頭與外型沖頭不會相互干涉，即表示花鍵沖頭擠壓內(nèi)花鍵時不會影響到外型沖頭將原料毛坯壓入到模芯內(nèi)擠壓外型，得以成功實現(xiàn)連接桿外型及內(nèi)花鍵的一次成型。通過外型沖頭和花鍵沖頭的作用，使汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具實現(xiàn)了連接桿的外型及內(nèi)花鍵的一次性成型，由此減少了連接桿的加工工序，縮短了加工周期，很好地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，且能夠很好地保證內(nèi)花鍵與連接桿的桿身的同軸度。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的花鍵沖頭的下端具有擠壓部，所述的擠壓部外側(cè)具有外花鍵，且擠壓部在外花鍵上設(shè)有圓弧形的并齒面二。

在花鍵沖頭的擠壓部的外花鍵上設(shè)置并齒面二，能夠在原料毛坯的內(nèi)孔擠壓成的內(nèi)花鍵上形成同樣的并齒，從而使連接桿在利用本模具實現(xiàn)一次性成型連接桿的外型及內(nèi)花鍵的同時還能夠滿足連接桿對于相位角的要求。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的連接孔為內(nèi)花鍵孔，所述的花鍵沖頭的上端具有結(jié)合部，所述的結(jié)合部的外側(cè)具有外花鍵且結(jié)合部與連接孔通過緊配合方式形成固定，所述的連接孔的內(nèi)壁上具有圓弧形的并齒面三，所述的結(jié)合部在外花鍵上對應(yīng)設(shè)有并齒面一，所述的并齒面二與并齒面一沿花鍵沖頭的軸向相齊平。

由于外型沖頭的連接孔的內(nèi)壁上具有并齒面三，花鍵沖頭在結(jié)合部的外花鍵上設(shè)有并齒面一，并齒面一與擠壓部上的并齒面二沿著花鍵沖頭的軸向相齊平，并齒面三的位置是固定不變的，那么在將外型沖頭與花鍵沖頭通過帶外花鍵的結(jié)合部與連接孔相配合的形式形成固定后，并齒面二的位置也就自然被固定下來，從而就可以使連接桿上的內(nèi)花鍵在擠壓成型后其上的并齒位置被確定以滿足連接桿對于相位角的要求。對于本成型模具一次性成型連接桿外型及內(nèi)花鍵而言，由于連接桿有著通過內(nèi)花鍵滿足相位角的要求，因此在將外型沖頭與花鍵沖頭相集成在一起時對于花鍵沖頭擠壓部上的并齒面二的位置有著極高的要求，在制造模具時對外型沖頭上的連接孔上的并齒面三的位置進(jìn)行設(shè)置，能夠在成型時使成型好后的連接桿均滿足外型及內(nèi)花鍵的要求。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的外型沖頭呈塊狀且外型沖頭的一側(cè)呈圓弧形，所述的并齒面三位于連接孔上遠(yuǎn)離外型沖頭呈圓弧形的一側(cè)處，并齒面三上的圓弧頂點與外型沖頭呈圓弧形一側(cè)的圓弧頂點位于同一條線上。

由于連接孔為內(nèi)花鍵孔，在無設(shè)計基準(zhǔn)的情況下在內(nèi)花鍵孔上確定并齒面三的位置是非常困難的，因此將外型沖頭的一側(cè)設(shè)置為圓弧形，這樣在連接孔的內(nèi)壁上加工并齒面三時就可以以外型沖頭呈圓弧形一側(cè)的圓弧頂點為基準(zhǔn)，這樣可以在加工時便確定好并齒面三在連接孔內(nèi)壁上的位置，然后當(dāng)花鍵沖頭與外型沖頭相配合后就自然可以將花鍵沖頭的擠壓部上的并齒面二的位置確定下來，那么在連接桿上擠壓成型的內(nèi)花鍵上的并齒位置也就被確定下來了。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的花鍵沖頭在擠壓部與結(jié)合部之間具有呈桿狀的連接部，所述的擠壓部與結(jié)合部的外徑相同且大于連接部的外徑。

擠壓部與結(jié)合部的外徑相同,那么結(jié)合部上的并齒面一與結(jié)合部的并齒面三就容易保證沿花鍵沖頭的軸向相齊平,同時由于結(jié)合部起到與外型沖頭上的連接孔通過緊配合形成固定的作用,而擠壓部又是起到對原料毛坯上的內(nèi)孔擠壓形成內(nèi)花鍵的作用,因此結(jié)合部與擠壓部之間設(shè)置連接部且連接部小于結(jié)合部與擠壓部的外徑,在保證花鍵沖頭在與外型沖頭相配合實現(xiàn)一次性擠壓成型連接桿外型及內(nèi)花鍵的同時還可以保證擠壓部在進(jìn)入或退出原料毛坯的內(nèi)孔時都更加順暢。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的連接孔貫穿外型沖頭的上下兩端，所述的擠壓部的下端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面一，所述的結(jié)合部的下端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面三。

在裝配時，將花鍵沖頭從外型沖頭的上方穿過連接孔，由于花鍵沖頭需要與外型沖頭通過帶外花鍵的結(jié)合部與連接孔緊配合形成固定，因此通過在結(jié)合部的下端邊沿處設(shè)置錐形的導(dǎo)向面三，使得花鍵沖頭的結(jié)合部能夠順利地導(dǎo)入到連接孔中，而在擠壓部的下端邊沿設(shè)置導(dǎo)向面三也是同樣的道理，另外，由于原料毛坯在被外型毛坯壓入到模芯的型腔內(nèi)時會受到向內(nèi)的擠壓力，因此導(dǎo)向面三還可以使擠壓部能夠順利地導(dǎo)入到原料毛坯的內(nèi)孔中來擠壓形成內(nèi)花鍵。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的擠壓部的上端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面二。

在擠壓部的下端邊沿設(shè)置錐形的導(dǎo)向面二是為了在原料毛坯的內(nèi)孔中形成內(nèi)花鍵后能夠順利地使花鍵沖頭的擠壓部從原料毛坯的內(nèi)孔中退出來。

在上述的汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中，所述的花鍵沖頭上沿軸向開設(shè)有貫穿的排氣孔。

由于原料毛坯在成型時受到模芯的型腔內(nèi)壁的擠壓以及花鍵沖頭的擠壓部的側(cè)壁的擠壓，因此，為了使連接桿能夠順利成型，通過在花鍵沖頭上設(shè)置排氣孔來使原料毛坯的內(nèi)孔中的空氣從排氣孔中排出，以防止被擠壓的空氣對連接桿的內(nèi)花鍵的成型造成影響，這也是為了使本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具能夠更順利地實現(xiàn)連接桿外型及內(nèi)花鍵的一次性成型。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿通過在外型沖頭上集成花鍵沖頭，實現(xiàn)了連接桿的外型及內(nèi)花鍵的一次性成型，減少了連接桿的加工工序，縮短了加工周期，很好地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且由于減少了擠壓工序，很好地保證了成型后的內(nèi)花鍵與連接桿的桿身的同軸度，也使得連接桿在加工過程中的公差更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確；另外，將外型沖頭與花鍵沖頭通過帶外花鍵的結(jié)合部與連接孔相配合的形式形成固定，并齒面二的位置也就自然被固定下來，從而就可以使連接桿上的內(nèi)花鍵在擠壓成型后其上的并齒位置被確定以滿足連接桿對于相位角的要求。

附圖說明

圖1是本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具的縱向剖視圖。

圖2是本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中模頭處的爆炸圖。

圖3是本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中外型沖頭及花鍵沖頭處的橫向剖視圖。

圖4是本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具中花鍵沖頭的示意圖。

圖中，1、模座；1a、模座一；1b、模座二；1c、模座三；2、模頭；3、模芯；3a、型腔；3b、模芯一；3c、模芯二；3d、模芯三；4、外型沖頭；4a、連接孔；4a1、并齒面三；5、花鍵沖頭；5a、結(jié)合部；5a1、并齒面一；5a2、導(dǎo)向面三；5b、擠壓部；5b1、導(dǎo)向面一；5b2、導(dǎo)向面二；5b3、并齒面二；5c、連接部；5d、排氣孔；6、定位套；6a、裝配孔。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1和圖2所示，一種汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具，包括模座1和模頭2，模座1內(nèi)設(shè)有模芯3，模芯3的內(nèi)部具有與連接桿的外型相匹配的型腔3a。模頭2位于模座1的上方，模頭2的下端設(shè)有外型沖頭4，模頭2內(nèi)設(shè)有定位套6，定位套6的中心處設(shè)有與外型沖頭4的形狀相配的裝配孔6a，外型沖頭4的上端固定在裝配孔6a內(nèi)，外型沖頭4的下端伸出模頭2的下端外。在本實施例中，模座1包括模座一1a、模座二1b以及模座三1c，且模座一1a、模座二1b以及模座三1c由上至下疊放，模芯3包括模芯一3b、模芯二3c以及模芯三3d，模芯一3b設(shè)置于模座一1a內(nèi)，模芯二3c設(shè)置于模座二1b內(nèi)，模芯三3d設(shè)置于模座三1c內(nèi)，且模芯一3b、模芯二3c以及模芯三3d的內(nèi)腔形成整個模芯3的型腔3a，由于連接桿的長度較長，而模座1的長度太長又無法加工，因此將模座1分為模座一1a、模座二1b以及模座三1c進(jìn)行加工，在使用時再將模座一1a、模座二1b以及模座三1c疊放形成整個模座1。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，模頭2的下端還設(shè)有花鍵沖頭5，外型沖頭4上開設(shè)有連接孔4a，花鍵沖頭5呈桿狀，花鍵沖頭5的上端具有帶外花鍵的結(jié)合部5a，連接孔4a為內(nèi)花鍵孔，結(jié)合部5a插入到連接孔4a內(nèi)且結(jié)合部5a與外型沖頭4通過緊配合形成固定。結(jié)合部5a的下端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面三5a2，連接孔4a貫穿外型沖頭4的上下兩端。在裝配時，將花鍵沖頭5從外型沖頭4的上方穿過連接孔4a，由于花鍵沖頭5需要與外型沖頭4通過帶外花鍵的結(jié)合部5a與連接孔4a緊配合形成固定，也就表示結(jié)合部5a與連接孔4a之間為過盈配合，因此通過在結(jié)合部5a的下端邊沿處設(shè)置錐形的導(dǎo)向面三5a2，使得花鍵沖頭5的結(jié)合部5a能夠順利地導(dǎo)入到連接孔4a中。

花鍵沖頭5的下端向下延伸至外型沖頭4的下端外，且花鍵沖頭5下端的橫截面投射在外型沖頭4的橫截面上時花鍵沖頭5下端的橫截面位于外型沖頭4的橫截面內(nèi)?；ㄦI沖頭5的下端具有帶外花鍵的擠壓部5b，擠壓部5b的下端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面一5b1，擠壓部5b的上端邊沿具有錐形的導(dǎo)向面二5b2，由于花鍵沖頭5是通過擠壓部5b上的外花鍵對原料毛坯的內(nèi)孔側(cè)壁進(jìn)行擠壓而形成內(nèi)花鍵的，因此在擠壓部5b的下端邊沿設(shè)置錐形的導(dǎo)向面一5b1有利于花鍵沖頭5在模頭2下壓時能夠順利進(jìn)入到原料毛坯的內(nèi)孔中，同時在擠壓部5b的下端邊沿設(shè)置錐形的導(dǎo)向面二5b2是為了在原料毛坯的內(nèi)孔中形成內(nèi)花鍵后能夠順利地使花鍵沖頭5從原料毛坯的內(nèi)孔中退出來?；ㄦI沖頭5在擠壓部5b與結(jié)合部5a之間具有呈桿狀的連接部5c，擠壓部5b與結(jié)合部5a的外徑相同且大于連接部5c的外徑。

在制造連接桿時，將原料毛坯放置在模座1上，然后下壓模頭2。由于模頭2的下端連接有外型沖頭4以及花鍵沖頭5，花鍵沖頭5的下端向下延伸至外型沖頭4的下端外，且花鍵沖頭5下端的橫截面投射在外型沖頭4的橫截面上時花鍵沖頭5下端的橫截面位于外型沖頭4的橫截面內(nèi)，因此外型沖頭4會將原料毛坯擠入模芯3內(nèi)，同時花鍵沖頭5插入到原料毛坯的內(nèi)孔中。由于模芯3內(nèi)具有與汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的形狀相對應(yīng)的型腔3a，因此原料毛坯擠入到模芯3的型腔3a內(nèi)后會被型腔3a的內(nèi)壁擠壓成連接桿的外型。而由于花鍵沖頭5的下端具有帶外花鍵的擠壓部5b，花鍵沖頭5的擠壓部5b會對原料毛坯的內(nèi)孔擠壓形成內(nèi)花鍵，這樣一來，在原料毛坯的外型被擠壓形成連接桿外型的同時又在原料毛坯的內(nèi)孔中擠壓出內(nèi)花鍵來。

花鍵沖頭5在結(jié)合部5a的外花鍵上設(shè)有圓弧形的并齒面一5a1，外型沖頭4的連接孔4a的內(nèi)壁上設(shè)有圓弧形的并齒面三4a1，并齒面三4a1與并齒面一5a1相貼合?；ㄦI沖頭5在擠壓部5b的外花鍵上設(shè)有圓弧形的并齒面二5b3，并齒面二5b3與并齒面一5a1沿著花鍵沖頭的軸向相齊平。在花鍵沖頭5的擠壓部5b的外花鍵上設(shè)置并齒面二5b3，能夠在原料毛坯的內(nèi)孔擠壓成的內(nèi)花鍵上形成同樣的并齒，從而使連接桿滿足對于相位角的要求。同時，由于外型沖頭4的連接孔4a的內(nèi)壁上具有并齒面三4a1，花鍵沖頭5在結(jié)合部5a的外花鍵上設(shè)有并齒面一5a1，并齒面一5a1與擠壓部5b上的并齒面二5b3沿著花鍵沖頭的軸向相齊平，并齒面三4a1的位置是固定不變的，那么在將外型沖頭4與花鍵沖頭5通過帶外花鍵的結(jié)合部5a與連接孔4a相配合的形式形成固定后，并齒面二5b3的位置也就自然被固定下來，從而就可以使連接桿上的內(nèi)花鍵在擠壓成型后其上的并齒位置被確定以滿足連接桿對于相位角的要求。在本實施例中，外型沖頭4呈塊狀且外型沖頭4的一側(cè)呈圓弧形，并齒面三4a1位于連接孔4a上遠(yuǎn)離外型沖頭4呈圓弧形的一側(cè)處，并齒面三4a1上的圓弧頂點與外型沖頭4呈圓弧形一側(cè)的圓弧頂點位于同一條線上。將外型沖頭4的一側(cè)設(shè)置為圓弧形，這樣在連接孔4a的內(nèi)壁上加工并齒面三4a1時就可以以外型沖頭4呈圓弧形一側(cè)的圓弧頂點為基準(zhǔn)，這樣可以在加工時便確定好并齒面三4a在連接孔4a1內(nèi)壁上的位置，然后當(dāng)花鍵沖頭5與外型沖頭4相配合后就自然可以將花鍵沖頭5的擠壓部5b上的并齒面二5b3的位置確定下來，那么在連接桿上擠壓成型的內(nèi)花鍵上的并齒位置也就被確定下來了。

此外，如圖2所示，在花鍵沖頭5上沿軸向設(shè)有貫穿的排氣孔5d，由于原料毛坯在成型時受到模芯3的型腔內(nèi)壁的擠壓以及花鍵沖頭5的擠壓部5b的側(cè)壁的擠壓，因此，為了使連接桿能夠順利成型，通過在花鍵沖頭5上設(shè)置排氣孔5d來使原料毛坯的內(nèi)孔中的空氣從排氣孔5d中排出，以防止被擠壓的空氣對連接桿的內(nèi)花鍵的成型造成影響。

本汽車轉(zhuǎn)向器連接桿的成型模具通過將外型沖頭4與花鍵沖頭5集成在一起，實現(xiàn)了連接桿的外型及內(nèi)花鍵的一次性成型，減少了連接桿的加工工序，縮短了加工周期，很好地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且由于減少了擠壓工序，很好地提高了成型后的內(nèi)花鍵與連接桿的桿身的同軸度，也使得連接桿在加工過程中的公差更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。