专利名称：方形法兰轴头毛坯热挤压成形模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热挤压模具，具体是一种用于方形法兰轴头毛坯 热挤压成形的模具。
背景技术：
图1所示是挂车车桥方形法兰轴头毛坯结构示意图。方形法兰轴头焊 接在车桥两端，起轮边支承作用。在车辆行驶过程中，它不仅承受整个车 身及车载货物的重量，而且由于路况的变化，还要承受复杂的交变应力的 作用，因此要求轴头要具有沿轴线分布的金属流线，致密的金属组织、良 好的综合机械性能和极高的抗疲劳寿命。它属于车桥上的一类保安零件， 其质量的好坏直接影响到行车的安全与否。方形法兰轴头毛坯具有方形法兰l，方形法兰1上部有插入车桥桥壳孔内后与桥壳焊接的凸锥2，下部为 台阶轴，方形法兰1下端具有与其相贯的圆锥面3，设计圆锥面3的目的是 便于方形法兰与下部圆轴的形状过渡，减轻轴头重量，避免尖角造成的应 力集中。现有技术中，已有用热挤压工艺制造具有圆形法兰的轴头毛坯的 方法及相应模具，但对于具有方形法兰的轴头，由于其形状的特点，实现 其热挤压成形的模具加工困难，特别是方形法兰下端的圆锥面3部位使模 具加工困难，而且该部位由于热挤压变形大，可能造成模具在该部位易老 化失效，从而造成整个模具报废。因此方形法兰轴头毛坯目前采用模锻方 法制造，需经多次加热锻压，始锻、终锻方形法兰后，经机加工加工出圆 锥面3及其他加工面，材料浪费大，整个工序复杂、生产效率低，最重要 是难以形成沿轴向分布的金属流线组织，使抗疲劳寿命较低，难以满足车 辆对其特殊的机械性能要求。发明内容本实用新型的目的是提供一种方形法兰轴头毛坯热挤压成形模具，使 用该模具进行热挤压成形的方形法兰轴头毛坯，其内部组织能形成沿轴向 分布的金属流线，机械性能好、抗疲劳寿命高。模具易于加工，可更换易 失效部位模具，从而提高模具使用寿命。为实现本实用新型目的采取以下技术方案 一种方形法兰轴头毛坯热 挤压成形模具，包括上模、下模，上模由上模板、接杆、成型冲、冲头连 接而成，冲头装在成型冲中心孔上并由接杆压紧，上模板与压力机活动横 梁连接，成型冲、冲头随压力机横梁的下移进入下模内对坯料进行热挤压， 与下模共同作用对坯料热挤压成形，所述下模采用分体组合式结构，包括 上型模、中型模、下型模，上型模、中型模、下型模依次卡接后形成下模 模腔，其中所述中型模、上型模卡接后形成方形法兰轴头毛坯的方形法兰 部位的模腔；还包括卡压在上型模上部的压盖、套装在下型模外的模座，压盖与模座连接后将上型模、中型模、下型模紧固成一体。 所述成型冲在热挤压起始位置时其下端插入上型模的方孔内。 本实用新型应用于方形法兰轴头毛坯的制造，使方形法兰轴头毛坯内 部组织能形成沿轴向分布的金属流线，机械性能好、抗疲劳寿命高。由于 模具为可拆卸的分体组合式结构，特别是易老化失效的方形法兰成形部位 采用上型模和中型模组合成形，既便于模具加工，又可在生产中仅更换易 失效的中型模，从而节约模具制造的成本。上模的成型冲在热挤压起始位 置时其下端插入上型模方孔内，起到了热挤压时上模和下模之间准确导向 的作用。
图1是方形法兰轴头毛坯结构示意图。图2是本实用新型结构示意图，模腔内未放入坯料时状态图。图3是下模的上型模结构图。图4是图3的俯视图。图5是下模的中型模结构图。图6是图5的俯视图。图7是本实用新型模腔内放入坯料热挤压前状态示意图。图8是本实用新型模腔内放入坯料热挤压成型后状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。如图l、图2、图3、图4、图5、图6所示，图2是采用热挤压工艺生产图1所示的方形法兰轴头毛坯的模具的结构示意图，包括上模、下模， 上模包括上模板4、接杆5、成型冲6、冲头7，接杆5与上模板4螺纹连 接，成型冲6与接杆5螺纹连接，冲头7装在成型冲6中心孔中，底部冲 头部位伸出，顶部由接杆5底部压紧，成形冲6和冲头7组合形成方形法 兰轴头毛坯的凸锥2、方形法兰上端面及锥形盲孔部位，上模板4与压力机 活动横梁连接(压力机活动横梁在图中未进行示意)。下模采用分体组合式 结构，包括上型模8、中型模9、下型模IO，上型模8、中型模9、下型模 10依次卡接后构成下模模腔，其中，中型模9、上型模8卡接后形成方形 法兰轴头毛坯的方形法兰部位的模腔，下型模10构成方形法兰轴头毛坯台 阶轴部位模腔。上型模8上部有一卡压在其上的压盖11，下型模10装在模 座12内，压盖11与模座12之间螺栓连接后将上型模8、中型模9、下型 模10紧固成一体。成型冲6具有与方形法兰1相同的方形截面，压力机活 动横梁下行时，带动成型冲6和冲头7压入装有已进行棒料预成形轴头坯 料的下模内，成型冲6在热挤压起始位置时其下端位于上型模8方孔内， 从而起到热挤压时上模和下模之间准确导向的作用，省去了在压力机上设 置复杂的导向机构。如图7所示，热挤压前，在下模模腔内放入已将棒料预变形的轴头坯 料14。如图8所示，已完成上模下行将坯料14热挤压成轴头毛坯15的成 形过程。顶杆13与上模联动(具体连接结构在图中未示意)，此时，压力 机活动横梁使上模上行，同时带动顶杆13将轴头毛坯15顶出下模。方形法兰]下端与其相贯的圆锥面3的成形在模具设计和加工上具有 一定难度，由于该部位在热挤压成形过程中变形大，因此易先老化、报废失效，如果模具为整体结构，该部位更不易加工，因此本实用新型将下模设计成分体组装式结构，用于方形法兰成形的中型模9老化失效后，只需 更换这一件模具，而不需更换整套模具，从而可节约模具生产成本，并且 中型模9的单体加工时也容易实现，解决了若为整体模具时该部位加工难 度大的问题。
权利要求1、一种方形法兰轴头毛坯热挤压成形模具，包括上模、下模，上模由上模板(4)、接杆(5)、成型冲(6)、冲头(7)连接而成，冲头(7)装在成型冲(6)中心孔上并由接杆(5)压紧，上模板(4)与压力机活动横梁连接，成型冲(6)、冲头(7)随压力机横梁的下移进入下模内对坯料进行热挤压，与下模共同作用对坯料热挤压成形，其特征在于所述下模采用分体组合式结构，包括上型模(8)、中型模(9)、下型模(10)，上型模(8)、中型模(9)、下型模(10)依次卡接后形成下模模腔，其中所述中型模(9)、上型模(8)卡接后形成方形法兰轴头毛坯的方形法兰部位的模腔；还包括卡压在上型模(8)上部的压盖(11)、套装在下型模(10)外的模座(12)，压盖(11)与模座(12)连接后将上型模(8)、中型模(9)、下型模(10)紧固成一体。
2、 如权利要求1所述方形法兰轴头毛坯热挤压成形模具，其特征在于 所述成型冲(6)在热挤压起始位置时其下端插入上型模(8)的方孔内。
专利摘要本实用新型涉及一种方形法兰轴头毛坯热挤压成形模具。包括上模、下模，上模由上模板、接杆、成型冲、冲头连接而成，成型冲、冲头随压力机横梁的下移进入下模内与下模共同作用对坯料热挤压成形，下模采用分体组合式结构，包括上型模、中型模、下型模，上型模、中型模、下型模依次卡接后形成下模模腔，其中，中型模、上型模卡接后形成方形法兰轴头毛坯的方形法兰部位的模腔。卡压在上型模上部的压盖、套装在下型模外的模座连接后将上型模、中型模、下型模紧固成一体。应用本实用新型，可使方形法兰轴头毛坯内部组织形成沿轴向分布的金属流线，机械性能好、抗疲劳寿命高。本模具易于加工，生产中可仅更换易失效的中型模，从而节约模具制造的成本。
文档编号B21C26/00GK201102036SQ20072009224
公开日2008年8月20日 申请日期2007年10月18日 优先权日2007年10月18日
发明者刘东升, 刘东霞, 刘明涛, 温志高, 蔡翠平, 林 闫 申请人:河南英威东风机械制造有限公司