一种电机轴复合成形装置及方法与流程

本发明涉及电机轴制备技术领域，特别是涉及一种电机轴复合成形装置及方法。

背景技术：

现有冷挤压电机轴技术，为单工序生产，该电机轴零件由坯料先挤压成形右端一台阶，然后挤压成形右端二台阶，再挤压成形右端三台阶；左端台阶按右端挤压方法依次成形，最后挤压成形该电机轴零件；现有的楔横轧为在锻造温度范围内成形电机轴，温度较高，产品性能下降。其成形过程中坯料心部不同于挤压成形为三向压应力，其坯料承受轴向的拉应力，心部易出现裂纹，该问题是楔横轧类零件普遍存在的问题。且楔横轧模具成本较高，制造周期长。该工艺存在成本高、产品质量难以控制等问题。

综上所述，现有的电机轴制备装置及方法存在生产效率低，产品质量差，成本高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电机轴复合成形装置及其方法与制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电机轴复合成形装置，包括左模座、右模座、第一组合凹模、第二组合凹模、第三组合凹模、限位卸料装置和卸料装置；

所述左模座与所述右模座相对设置，所述左模座与所述右模座中部均带有通孔，所述左模座通孔与所述右模座通孔为同心孔；所述左模座外侧设置有顶杆推板，所述左模座内侧设置有第一组合凹模、左凹模固定板和限位卸料装置，所述第一组合凹模通过所述左凹模固定板固定设置于所述左模座中部，所述第一组合凹模内部设置有成型孔，所述第一组合凹模成型孔与所述左模座通孔为同心孔，所述第一组合凹模与所述左模座之间设置有左垫板；所述顶杆推板中部固定连接有一顶杆，所述顶杆依次穿过所述左模座、所述左垫板、所述第一组合凹模与所述左凹模固定板的中心通孔；所述限位卸料装置设置于所述左模座内侧，且位于所述左凹模固定板外侧，所述限位卸料装置包括限位套筒和拉杆，所述限位套筒固定设置于所述左模座上，所述拉杆包括横杆和所述横杆一端的限位部，所述横杆另一端依次穿过所述限位套筒和所述左模座与所述顶杆推板固定连接，所述拉杆能够沿轴向左右移动，所述拉杆限位部与所述限位套筒之间设有一第一弹簧；

所述右模座内侧设置有所述第二组合凹模、所述第三组合凹模和右凹模固定板，所述第二组合凹模和所述第三组合凹模内部均设置有成型孔，所述第二组合凹模成型孔、所述第三组合凹模成型孔与所述右模座通孔为同心孔，所述第二组合凹模与所述第三组合凹模通过所述右凹模固定板依次固定设置于所述右模座中部，所述第三组合凹模与所述右模座之间设置有右垫板，所述右模座的外侧中部设置有卸料装置，所述卸料装置包括套筒和顶件块，所述套筒与所述右模座固定连接，所述顶件块一端设置于所述套筒的空腔内，所述顶件块另一端卡设于所述右模座的通孔内，所述套筒底部固定设置有限位柱，所述限位柱与所述顶件块之间设有第二弹簧。

可选的，所述左凹模固定板与所述右凹模固定板上设置有相互配合的定位销。

可选的，所述左模座内侧与所述右模座内侧两端设置有相互配合的导柱和导套。

可选的，所述左凹模固定板与所述限位卸料装置均通过圆柱内六角螺钉固定于所述左模座上。

可选的，所述右凹模固定板与所述套筒均通过圆柱内六角螺钉固定于所述右模座上。

本发明还提供一种使用电机轴复合成形装置对电机轴进行复合成形的方法，包括以下步骤：

步骤一、将左右两端均带有10°圆锥面的圆柱棒材坯料右端放置于所述第二组合凹模内，且坯料右端的锥面与所述第三组合凹模的成形孔孔壁的一部分接触；

步骤二、使压力滑块滑动，压力滑块带动所述左模座右移，所述右模座左移，两侧模具同时对坯料进行挤压，大于成型孔尺寸部分的坯料受到挤压之后向坯料中部移动，直至所述左模座与所述右模座相接触，所述左模座与所述右模座移动的同时所述坯料左端顶动所述顶杆左移，所述顶杆推板左移，所述拉杆左移，所述拉杆压缩所述第一弹簧，直至所述拉杆被所述限位套筒右端限位，所述坯料右端顶动所述顶件块右移，第二弹簧在所述顶件块的作用下慢慢压缩，直至坯料完成挤压成型；

步骤三、坯料挤压成为电机轴制件后，使压力滑块返回，所述左模座与所述右模座带动所述第一组合凹模、第二组合凹模和第三组合凹模返回原位，开模过程中，所述第一弹簧施加给所述拉杆向右的弹力，所述拉杆拉动所述顶杆推板右移，所述顶杆推板带动所述顶杆右移，所述顶杆推板将所述成形制件顶出；开模的同时，所述第二弹簧复位直至所述第二弹簧处于中间状态；

步骤四、待到系统稳定，进行拆卸成形制件，给成形制件施加向右的压力产生向右的位移，使成形制件与顶杆分离，取下成形制件。

可选的，所述左模座右移，所述右模座左移的过程中，所述导柱进入所述导套的轴心孔进行导向和限位。

可选的，所述坯料成型过程中采用所述左凹模固定板与所述右凹模固定板上设置的相互配合的所述定位销进行定位。

本发明相对于现有技术取得了以下技术有益效果：

1、本发明采用镦挤复合成形方法一次成形，提高了电机轴的生产效率；

2、本发明采用冷挤成形方法，精度高，材料非热状态成形，性能得以保证。

3、本发明对于不同类型轴类件，根据零件的长度和直径只更换左、右组合模具和调整左右挡板距离即可，实现一套装置可以成形多个型号轴类件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电机轴复合成形装置的结构示意图；

图2为本发明电机轴复合成形装置对坯料挤压成形后的结构示意图；

图中：1-左模座、2-顶杆、3-顶杆推板、4-拉杆、5-限位套筒、6-第一弹簧、7-左凹模固定板、8-左垫板、9-第一组合凹模、10-右模座、11-右凹模固定板、12-第二组合凹模、13-第三组合凹模、14-右垫板、15-套筒、16-限位柱、17-第二弹簧、18-顶件块、19-坯料、20-成形制件、21-定位销、22-导套、23-导柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电机轴复合成形装置及方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种电机轴复合成形装置，如图1所示，包括左模座1、右模座10、第一组合凹模9、第二组合凹模12、第三组合凹模13、限位卸料装置和卸料装置；

左模座1与右模座10相对设置，左模座1与右模座10中部均带有通孔，左模座1通孔与右模座10通孔为同心孔；左模座1外侧设置有顶杆推板3，左模座1内侧设置有第一组合凹模9、左凹模固定板7和限位卸料装置，第一组合凹模9通过左凹模固定板7固定设置于左模座1中部，左凹模固定板7与左模座1之间通过圆柱内六角螺钉进行固定，第一组合凹模9内部设置有成型孔，第一组合凹模9成型孔依据具体电机轴尺寸进行设定，第一组合凹模9成型孔与左模座1通孔为同心孔，第一组合凹模9与左模座1之间设置有左垫板8；顶杆推板3中部固定连接有一顶杆2，顶杆2依次穿过左模座1、左垫板8、第一组合凹模9与左凹模固定板7的中心通孔；限位卸料装置设置于左模座1内侧，且位于左凹模固定板7外侧，限位卸料装置包括限位套筒5和拉杆4，限位套筒5通过圆柱内六角螺钉固定设置于左模座1上，拉杆4为T形拉杆，包括横杆和横杆一端的限位部，横杆另一端依次穿过限位套筒5和左模座1与顶杆推板3螺纹连接，拉杆4能够带动拉杆推板3沿轴向左右移动，拉杆4的限位部与限位套筒5之间设有一第一弹簧6，第一弹簧6一端抵在拉杆4的限位部底端，另一端抵在限位套筒5的底端；

右模座10内侧设置有第二组合凹模12、第三组合凹模13和右凹模固定板11，第二组合凹模12和第三组合凹模13内部均设置有成型孔，第二组合凹模12和第三组合凹模13的成型孔也是依据具体电机轴尺寸进行设定，第二组合凹模12成型孔、第三组合凹模成型孔13与右模座10通孔为同心孔，第二组合凹模12与第三组合凹模13通过右凹模固定板11依次固定设置于右模座10中部，右凹模固定板11通过圆柱内六角螺钉固定设置于右模座10上，第三组合凹模13与右模座10之间设置有右垫板14，右模座10的外侧中部设置有卸料装置，卸料装置包括套筒15和顶件块18，套筒15与右模座10通过圆柱内六角螺钉固定连接，顶件块18一端设置于套筒15的空腔内，顶件块18另一端卡设于右模座10的通孔内，套筒15底部通过圆柱内六角螺钉固定设置有限位柱16，限位柱16与顶件块18之间设有第二弹簧17，第二弹簧17套设在限位柱16外侧，第二弹簧17在中间状态下一端抵在套筒15底端，另一端抵在顶件块18底部。

本发明中的左凹模固定板7与右凹模固定板11上设置有相互配合的定位销21，左模座1内侧与右模座12内侧两端设置有相互配合的导柱23和导套22，定位销21、导柱23和导套22的设置是为了在皮料成型的过程中对两模座进行定位，防止挤压过程中磨具出现偏移。

本发明还提供了一种电机轴进行复合成形方法，该方法是在上述的电机轴复合成形装置的基础上做出的，具体步骤如下：

步骤一、将左右两端均带有10°圆锥面的圆柱棒材坯料19右端放置于第二组合凹模12内，且坯料19右端的锥面与第三组合凹模13的成形孔孔壁的一部分接触；

步骤二、使压力滑块滑动，压力滑块带动左模座1右移，右模座10左移，两侧模具同时对坯料19进行挤压，大于成型孔尺寸部分的坯料19受到挤压之后向坯料19中部移动，直至左模座1与右模座10相接触，左模座1与右模座10移动的同时坯料9左端顶动顶杆2左移，顶杆推板3左移，拉杆4左移，拉杆4压缩第一弹簧6，直至拉杆4被限位套筒5右端限位，坯料19右端顶动顶件块18右移，第二弹簧17在顶件块18的作用下慢慢压缩，直至坯料10完成挤压成型；

在本步骤中左模座1上的导柱23进入右模座10上的导套22的轴心孔进行导向和限位，左凹模固定板7与右凹模固定板11上相互配合设置的定位销21也同时进行定位；

步骤三、坯料19挤压成为电机轴制件后，将压力滑块返回，左模座1与右模座10带动第一组合凹模9、第二组合凹模12和第三组合凹模13返回原位，开模过程中，第一弹簧6施加给拉杆4向右的弹力，拉杆4拉动顶杆推板3右移，顶杆推板3带动顶杆2右移，顶杆推板3将成形制件20顶出；开模的同时，第二弹簧17复位直至第二弹簧17处于中间状态；

步骤四、待到系统稳定，进行拆卸成形制件20，给制件向右的压力，成形制件20右端顶动顶件块18，顶件块18向右压缩第二弹簧17，呈中间状态的第二弹簧17受压收缩产生位移，使成形制件20与顶杆2分离，取下成形制件20，得到所需电机轴制件。

本发明采用镦挤复合成形方法一次成形，提高了电机轴的生产效率；采用冷挤成形方法，精度高，材料非热状态成形，性能得以保证；对于不同类型轴类件，根据零件的长度和直径只更换左、右组合模具和调整左右挡板距离即可，实现一套装置可以成形多个型号轴类件。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。