凸轮轴的挤压模具的制作方法

本实用新型涉及重型车辆零部件的加工方法，具体涉及一种凸轮轴的挤压模具。

背景技术：

凸轮轴是鼓式刹车系统的重要部件，目前的加工方式有两种，一种是通过锻造的方式，加工出“S”形头部，再利用摩擦焊，将“S”形头部与轴部焊接在一起后，在进行机加工，这种加工方式中，摩擦焊的成本相对较高，并且焊接质量稳定性较差，经常会出现因焊接质量导致“S”形头部与轴部连接处断裂的情况；另一种是采用平锻机进行锻造，其加工工艺较为复杂，并且对模具的精度要求较高，导致模具结构复杂，设备成本较高。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种凸轮轴的挤压模具，在确保强度的前提下，其能够降低凸轮轴加工的成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

凸轮轴的挤压模具，包括：

模座，该模座设置有一分型面、以及由该分型面向下延伸的容纳孔，该分型面上设置有两个活动块，该两活动块分别置于容纳孔的两侧，且活动块均与分型面滑动配合；

驱动机构，该驱动机构用于带动两活动块在分型面上滑动，以使两活动块处于互相合拢的合模和位置或彼此分离的开模位置，两活动块处于合模位置时，其二者之间围成一个型腔；

压头，该压头位于模座上方，该压头与容纳孔上下正对的设置，压头可在一驱动件的带动下上下运动；

顶出机构，该顶出机构包括穿接在容纳孔内的顶杆，以及用于带动顶杆上下运动的气缸或液压缸。

驱动机构包括两个驱动液压缸，该两驱动液压缸的缸体分别固定在模座的两端，其二者的伸缩杆分别固定连接在两活动块的外侧。

分型面上位于容纳孔的边缘可拆卸的固定有两个耐磨块，该两耐磨块分别与两活动块对应，且每一个活动块的底部均设置有用于避让耐磨块的凹位。

模座上固定有两个位于分别分型面两侧的挡块，两活动块位于两挡块之间，且活动块的侧壁与挡块的内壁贴合。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型简化了生产工序，降低了设备要求，从而降低了凸轮轴的制造成本。

附图说明

图1为凸轮轴挤压方法的示意图

图2为本实用新型挤压模具的结构示意图；

图3为本实用新型挤压模具的剖视图；

图4为图3中活动块的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步描述：

采用本实用新加工凸轮轴的方法如下：

工序A：如图1所示，选取一根圆柱状的原料A，将该原料的一端加热至1150℃，在该温度下，原料A被加热的部分被软化，使该原料A上形成一个被加热的部分a，被加热的部分a为由原料A的一端向着原料的中部延伸200mm；

本实用新型中，被加热的部分a的长度，被优选的设置为约等于凸轮轴“S”形头部厚度的2.1倍，如此，可确保被加热的部分a能够在充分受压后形成凸轮轴的“S”形头部，同时，确保被加热范围不会过大，而导致在凸轮轴“S”形头部与轴部衔接的位置处因热处理不当而导致的强度损失；

工序B：将被加热后的原料A竖直的放入挤压模具的型腔中，使原料A城竖直状态设置，并且被加热的部分a的端部朝上，并正对挤压模具的压头；

工序C：启动挤压模具，利用压头向下移动对原料被加热的部分a进行预压，使原料被加热一端的氧化层脱落，防止后续成型过程中，表面的氧化层在凸轮轴的“S”形头部上形成凹坑；

工序D：利用压头对原料被加热的一端进行鐓粗，使得被加热的部分a的整体高度降低；

工序E：利用挤压模具的压头对鐓粗后的被加热的部分a施压，使原料被加热的部分a在挤压模具的型腔内成型为工件胚料；

工序F：将挤压模打开，将工件胚料从挤压模具中脱模，制成凸轮轴，同时对挤压模具进行冷却。

其中一个优选的实施例中，在工序F中，对模具的进行冷却还可以是将石墨水形成雾状后，喷至挤压模具内，对挤压模具进行冷却，石墨水不仅可以冷却模具的型腔，同时，还能够对模具的内部进行润滑。

在另一个优选的实施例中，在工序C中，当利用给压头向下移动对原料被加热的一端进行预压后，对原料表面吹高压空气，使原料被加热一端的氧化层脱落，防止氧化层脱落后的残渣留在模具的型腔内。

需要说明的是，工序A中，原料的被加热的部分a的加热温度可以是在1000-1200摄氏度范围内，根据实际情况选择。

上述方法选用一个整体的柱状原料，对其一部分进行加热后挤压成型，确保凸轮轴的“S”形头部与轴部是一体的，确保了凸轮轴的强度，防止断裂，同时，一次挤压成型，简化了生产工序，降低了设备要求，从而降低了凸轮轴的制造成本。

参见图2、3、4，为本实用新型一种凸轮轴的挤压模具，其用于在上述方法中，对原料进行预压、鐓粗以及挤压成型，具体的，该挤压模具包括模座10、压头20、顶出机构40，在模座10的上表面形成一个分型面，模座10上还设置有一容纳孔11，该容纳孔11的顶端部延伸至分型面，容纳孔11用于在挤压成型过程中收容原料A未被加热的部分，同时，该未被加热的部分置于同那空11内，使被加热的部分a外露于容纳孔11的顶端，即凸出于分型面。在模座10上还设置有两个活动块12，该两个活动块12相对设置且分别设置在容纳孔11的两侧，两活动块12均与分型面滑动配合，两活动块12在一驱动机构的带动下在分型面上滑动，在驱动机构的带动下，该两活动块12能够相互合拢处于合模位置、或彼此分离处于开模位置，在两活动块12处于合模位置时，其二者之间围成一个型腔，该型腔围成的形状与凸轮轴的“S”形头部形状一致，并且型腔位于容纳孔11的正上方。压头20位于模座10的上方，该压头10与容纳孔11上下正对，在一驱动件的带动下，该压头10可向下运动对原料进行预压、鐓粗以及挤压成型动作，也可向上运动以复位。顶出机构包括穿接在容纳孔11内的顶杆41以及用于带动顶杆41上下运动的气缸40，当然，该气缸40也可以是用液压缸来代替。

上述的挤压模具在使用时，驱动将带动两活动块12处于合模位置，放入加热后的原料，使被加热的部分a处于两活动块12围成的型腔内，压头对该被加热的部分a挤压时，该被加热的部分a在活动块12围成的型腔内成型为“S”形头部，接着，利用顶出机构由下至上，将成型后的凸轮轴顶出，其能够实现凸轮轴的一次挤压成型，具有结构简单的优点。

本实用新型中，用于带动两活动块12合模、开模的驱动机构可以是包括两个驱动液压缸30，该两个驱动液压缸30分别用于带动两活动块12运动，具体的，两驱动液压缸30的缸体部分固定在模座10的两端，其二者的伸缩杆分别固定连接在两活动块12的外侧；当然，驱动液压缸30还可以是其他机构，只要能够带动两活动块12相互靠近或相相互远离即可。

为了提高使用寿命，在分型面上位于容纳孔11的边缘可拆卸的固定有两个耐磨块14，该两耐磨块14分别与两活动块12对应，且每一个活动块12的底部均设置有用于避让耐磨块14的凹位121，当使用较长时间，耐磨块14磨损较为严重已影响凸轮轴的加工精度时，可将磨损的耐磨块14拆卸，更换新的耐磨块。

在模座10上还固定有两个挡块13，该两个挡块13分别固定在模座10的两侧，即两挡块13分别位于分型面的两侧，两个活动块12均位于两挡块13之间，活动块12的侧壁与挡块13的内壁贴合，利用该两挡块13对活动块12起到限位的作用，进一步提高了模具的精度。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。