一种外星轮锻造用精整模具的制作方法

本实用新型涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种外星轮锻造用精整模具。

背景技术：

外星轮是等速万向节中传递力矩的重要零件，发动机的动力从变速器通过万向节传递到车轮。请参考图1和图2所示，其示出了一种典型的外星轮100的结构，所述外星轮100包括杆部101及位于所述杆部101一端的头部102，所述头部102的上端内凹形成中间大、两端小的头部内腔103，所述头部内腔103的内壁呈现出六瓣花纹形状。

由于外星轮100的头部内腔103为中间大、两端小的特殊结构，普通的挤压模具，在完成头部内腔103挤压成型后，锻件的头部内腔103将牢牢地包裹在冲头上，无法取下。因此，现有技术中，一般采用挤压和刀削工艺相结合的方法完成外星轮100的成型，先使用挤压工艺在锻坯的头部挤压出腔体轮廓，然后使用切割机对腔体中部进行切削，以形成中间大、两端小的头部内腔。

刀削工艺的成型效率低下，并产生大量废料，延长了产品的生产周期、提升了产品的生产成本。因此，有必要开发出一种新型的外星轮锻造用的精整模具，通过模具的挤压来完成外星轮锻件的头部内腔的整形。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种外星轮的成型方法，其具体技术方案如下：

一种外星轮锻造用精整模具，其用于实现对外星轮锻件的头部整形，所述精整模具包括上模座及设置在所述上模座下方的精整凹模。所述上模座上连接有冲头套，所述冲头套内穿设中空的环状冲头，所述环状冲头内穿设有冲头芯，所述环状冲头能沿所述冲头套上下滑动，所述冲头芯的上端固定连接至所述上模座上，所述环状冲头的外壁上沿轴向开设有若干条延伸至所述环状冲头的下端面的切缝。所述精整凹模的中部形成有用于容纳所述外星轮的头部的整形模腔，所述整形模腔与所述环状冲头同轴设置。当所述环状冲头向上移动时，所述环状冲头的下端被所述冲头芯撑开；当所述环状冲头向下移动时，所述环状冲头的下端合拢。

在一个具体实施例中，所述环状冲头的外壁上沿轴向开设有六条切缝。

在一个具体实施例中，所述冲头芯的下端形成有楔形的导向段，所述环状冲头的内腔的下部形成与所述导向段的形状相匹配的楔形腔。

在一个具体实施例中，所述精整凹模的下方连接有退料爪卡。

与现有技术相比，本实用新型提出的外星轮锻造用精整模具能够完成外星轮的头部内腔的精整成型，其有效地缩短了外星轮产品的生产周期、降低了外星轮的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所述需要使用的附图进行简单描述，显而易见地，下面描述中的附图仅为本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1为一种典型的外星轮的结构示意图；

图2为图1中的外星轮的头部内腔的结构示意图；

图3为本实用新型的精整模具的结构示意图；

图4为图3中的环状冲头与冲头芯的装配图；

图5为图3中的环状冲头的外观立体图；

图6为引入本实用新型的精整模具后的外星轮的锻造过程图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

请参考图3所述，本实用新型中的所述精整模具包括上模座1及设置在所述上模座1下方的精整凹模6，其中：

所述上模座1上连接有冲头套2，所述冲头套2内穿设中空的环状冲头4，所述环状冲头4内穿设有冲头芯5，所述环状冲头4能沿所述冲头套2上下滑动，所述冲头芯5的上端固定连接至所述上模座1，所述环状冲头4的外壁上沿轴向开设有若干条延伸至所述环状冲头的下端面的切缝。

当所述环状冲头4向上移动时，所述环状冲头4的下端被所述冲头芯5撑开，而当环状冲头4向下移动时，所述环状冲头4的下端恢复为合拢状态。

所述精整凹模6的中部形成有用于容纳所述外星轮的头部的整形模腔，所述整形模腔与所述环状冲头4同轴设置。

所述环状冲头4的下端的形状及尺寸与待精整的外星轮的头部内腔的目标形状及尺寸相匹配。具体的，如图4所示，所述环状冲头4的下端部形成有花瓣状的冲头端41，所述冲头端41的上方形成有向外凸起的凸起部42，所述冲头端41和所述凸起部42共同形成与所述待精整的外星轮的头部内腔的目标形状及尺寸相互匹配的冲压结构。

在一个具体实施例中，如图2所示，所要成型的外星轮的头部内腔的内壁为六瓣花纹形状。因此，如图5所示，所述冲头端41相应设置为六瓣花瓣形状。所述环状冲头4的外壁上沿轴向开设有六条平行、等距设置的切缝，每条所述切缝将对应的、相邻的两个花瓣切开。

使用本实用新型提供的精整模具，能够以挤压的方式实现对外星轮的头部内腔的精整成型，从而缩短了外星轮产品的生产周期、降低了外星轮的生产成本。

请参考图6所示，在引入了本实用新型中的精整模具后，外星轮的锻造成行工序包括下料、正挤、镦粗、反挤和精整等五道工序，其中：

所述正挤是采用正挤模具对下料后的锻坯1(a)进行正挤，从而得到具有较细的杆部及位于杆部一端的较粗的头部的锻坯1(b)。

所述镦粗是指采用镦粗模具对正挤后的锻坯1(b)的头部进行镦粗，以获得头部镦粗后的锻坯1(c)。

所述反挤是指采用反挤模具对镦粗后的锻坯1(c)的头部进行反挤，以获得具有头部内腔轮廓的锻坯1(d)。

所述精整是则是将反挤后的锻坯1(d)放入至本实用新型的精整模具的整形模腔内，对所述1(d)的头部内腔进行整形，以得到具有中间大、两端小的头部内腔的锻坯1(e)。

请继续参考图3所示，本实用新型提出的精整模具所实施的精整工序的具体操作过程如下：

首先，上模座1上行，环状冲头4向下滑动使得环状冲头下端的冲头端41呈现出合拢状态。

然后，将锻坯1(d)的头部放置于精整凹模6的整形模腔内，所述锻坯1(d)的头部内腔的开口向上。

接着，控制所述上模座1下行，直至冲头端41完全进行至锻坯1(d)的头部内腔中，此时，冲头端41与头部内腔的内壁之间存在微小的缝隙，凸起部42的下部则与锻坯1(d)的上边缘相抵触。

接着，控制环状冲头4向上滑动，冲头芯5进入至环状冲头4的下端并向外挤压所述冲头端41，所述冲头端41被撑开(六瓣花瓣分来)并对头部内腔的内壁产生挤压，同时凸起部42也对头部内腔的内壁产生挤压，在冲头端41和凸起部42联合挤压下，头部内腔得以完成精整成型，获得整形后的锻坯1(e)。

完成精整成型后，控制环状冲头4向下滑动，冲头端41重新恢复合拢，此时，控制上模座1上行归位，环状冲头4顺利离开所述锻坯1(e)的头部内腔。

为了使得冲头芯5的下端顺利进入环状冲头4的内腔的下端，如图4所示，在一个优选实施例中，所述冲头芯5的下端形成有楔形的导向段51，所述环状冲头4的内腔的下部形成与所述导向段51的形状相匹配的楔形腔。当然，所述导向段51的尺寸需略大于所述楔形腔的尺寸，以保证将所述冲头端41撑开。

如图4所示，在一个优选实施例中，为了实现锻坯的夹持及卸料，所述精整凹模6的下方连接有退料爪卡7。

上文对本实用新型进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。