一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锻压模具，尤其是一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具。
【背景技术】
[0002]目前，如图1所示，车用后桥主动锥齿轮由轮部a和变径轴b锻压一体构成，其中变径轴b由上轴、中轴和下轴三个不同规格的轴构成。如图2所示，现有的模具是从轮部与变径轴交界处进行分型，包括上模具和下模具，上模具由上模套I和上模2组成，其中上模2设置在上模套I内，上模2与上模套I内的台阶孔台阶配合，上模2用于成型主动锥齿轮的轮部；下模具由下模套3和下模4组成，其中下模4通过限位板5固定在下模套3内，下模套3的底部设有顶杆6 ;下模4的顶端在上模套I内与上模2构成完整的型腔，下模4用于成型主动锥齿轮的变径轴；此模具的缺点是:如图2所示，在锻件成型过程中，A部位受力最大，其次是D、C、B的部位，任一部位损坏变形后，整个下模4就要换掉4部位指的是变径轴的上轴与轮部交界的应力集中的部位部位指的是变径轴的中轴与上轴交界的应力集中的部位；C部位指的是变径轴的下轴与中轴交界的应力集中的部位。
[0003]如何提高锻压模具使用寿命、降低模具成本，一直是国内外锻造行业永远研究的课题，特别是近年来，随着机械工业尤其是汽车工业的飞速发展，与国际市场竞争的激化，降低产品的成本，节能降耗已经成为产品竞争市场必要途径。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具，其目的是为了提高锻压模具使用寿命、降低模具成本、节约资源。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具，包括上模套和下模套，上模固定于上模套内，下模固定于下模套内；其特征在于:
上模由上模垫板和两端相通的第一上模组成，上模垫板、第一上模依次由上至下固定于上模套内，其中上模垫板与第一上模配合构成完整的轮部型腔；所述上模垫板和第一上模由牌号5CrNiMo热模具材料制成；所述上模套由牌号为42CrMo钢材料制成；
下模由下模垫板、第一下模和第二下模组成，下模垫板、第一下模、第二下模依次由下至上固定于下模套内，第一下模由下模芯套、下模芯和下模块组成，下模芯、下模块依次由下至上固定于下模芯套内，第二下模、下模芯、下模块三者型腔相通构成完整的变径轴型腔，其中下模芯的下端限位固定于下模垫板上的定位槽内、下模垫板内设有顶杆；下模块对应变径轴的下轴，下模芯对应变径轴的中轴，第二下模对应变径轴的上轴；所述下模芯套和下模垫板由牌号为5CrNiMo热模具材料制成；所述第二下模、下模芯、下模块和顶杆由牌号为H13热模具材料制成；所述下模套由牌号为42CrMo钢材料制成。
[0006]本发明针对车用后桥主动锥齿轮的结构为:主要由轮部和变径轴锻压一体构成，其中变径轴由上轴、中轴和下轴三个不同规格的轴构成。
[0007]有益效果:本发明具有以下优点:1.上模采用了模块式结构，如果第一上模损坏，只需更换第一上模，上模套和上模垫板任然能继续使用，从而降低了模具成本；2.在变径轴成型过程中，下模内多处受力大、易变形的部位采用了模块式结构，一个模块对应一个应力部位，如果其中的一个模块损坏变形后，整个型腔模就要换掉，只需将损坏变形的模块更换，其它模块任然能继续使用，从而降低了模具成本；3.上模垫板、第一上模、下模芯套和下模垫板由牌号5CrNiMo热模具材料制成，上模套和下模套由牌号为42CrMo钢材料制成，第二下模、下模芯、下模块和顶杆由牌号为H13热模具材料制成，这样可以降低模具的材料成本；4.本发明避免了模具整体报废的问题，从而节约了模具成本，延长了模具的使用寿命；5.本发明在不影响锻件质量的情况下，采用组合模式，相比传统模具大大地节约了成本,如下:
(1).传统的模具设计方案:下模用牌号为H13的热模具材料制成，耗材150KG，使用寿命3000?4000件，按3500件为平均值，150000件需更换43套下模，每吨材料、加工费用约3.5万元，每年需更换下模费用是:0.15吨*43*3.5=22.6万元；上模用牌号为5CrNiMo的热模具材料制成，耗材90KG，使用寿命5000?6000件，按5500件为平均值，年产150000件需更换28套上模，每吨材料、加工费用约2.6万元，每年需更换上模费用是:0.09吨*28*2.6=6.55 万元；
(2).新的设计方案:下模、下模芯、下模块、顶杆采用红硬性较好的热模具材料制成，牌号为H13，下模的耗材为30KG，平均使用寿命3500件，150000件需更换43套，每吨材料、加工费用约3.5万元，每年需更换下模费用是:0.03吨*43*3.5=4.51万元；上模用牌号为5CrNiMo的热模具材料制成，耗材50KG，使用寿命按5500件为平均值，上模年产150000件需更换28套上模，每年需更换上模费用是:0.05吨*28*2.6=3.64万元；下模芯、下模块耗材为16KG，使用寿命可达I万次，每年需更换费用是:0.016吨*15*3.5=0.84万元；新设计方案比传统设计方案节省:(22.6+6.55)- (4.51+0.84)=23.8 (万元)，节约了 81.64%模具费用，这一新技术可以广泛应用到锻造行业。
[0008]
【附图说明】
[0009]图1是后桥主动锥齿轮结构示意图。
[0010]图2是传统模具结构示意图。
[0011]图3是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图3所示，一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具，包括上模套11和下模套12，上模固定于上模套11内，下模固定于下模套12内；上模由上模垫板13和两端相通的第一上模14组成，上模垫板13、第一上模14依次由上至下设置在上模套11内，其中上模垫板13与第一上模14配合构成完整的轮部型腔；所述上模垫板13和第一上模14由牌号5CrNiMo热模具材料制成；所述上模套11由牌号为42CrMo钢材料制成；
下模由下模垫板15、第一下模16和第二下模17组成，下模垫板15、第一下模16、第二下模17依次由下至上固定于下模套12内，第一下模16由下模芯套16a、下模芯16b和下模块16c组成，下模芯16b、下模块16c依次由下至上固定于下模芯套16a内，第二下模17、下模芯16b、下模块16c三者型腔相通构成完整的变径轴型腔，其中下模芯16b的下端限位固定于下模垫板15上的定位槽内、下模垫板15内设有顶杆18 ;下模块16c对应变径轴的下轴，下模芯16b对应变径轴的中轴，第二下模16对应变径轴的上轴；所述下模芯套16a和下模垫板15由牌号为5CrNiMo热模具材料制成；所述第二下模17、下模芯16b、下模块16c和顶杆18由牌号为H13热模具材料制成；所述下模套12由牌号为42CrMo钢材料制成。
[0013]如图3所示，在锻件成型过程中，A部位指的是变径轴的上轴与轮部交界的应力集中的部位；B部位指的是变径轴的中轴与上轴交界的应力集中的部位；C部位指的是变径轴的下轴与中轴交界的应力集中的部位。
【主权项】
1.一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具，包括上模套和下模套，上模固定于上模套内，下模固定于下模套内；其特征在于: 上模由上模垫板和两端相通的第一上模组成，上模垫板、第一上模依次由上至下固定于上模套内，其中上模垫板与第一上模配合构成完整的轮部型腔；所述上模垫板和第一上模由牌5CrNiMo热模具材料制成；所述上模套由牌号为42CrMo钢材料制成； 下模由下模垫板、第一下模和第二下模组成，下模垫板、第一下模、第二下模依次由下至上固定于下模套内，第一下模由下模芯套、下模芯和下模块组成，下模芯、下模块依次由下至上固定于下模芯套内，第二下模、下模芯、下模块三者型腔相通构成完整的变径轴型腔，其中下模芯的下端限位固定于下模垫板上的定位槽内、下模垫板内设有顶杆；下模块对应变径轴的下轴，下模芯对应变径轴的中轴，第二下模对应变径轴的上轴；所述下模芯套和下模垫板由牌号为5CrNiMo热模具材料制成；所述第二下模、下模芯、下模块和顶杆由牌号为H13热模具材料制成；所述下模套由牌号为42CrMo钢材料制成。
【专利摘要】一种后桥主动锥齿轮锻压组合模具，包括上模套和下模套，上模固定于上模套内，下模固定于下模套内；上模由上模垫板和两端相通的第一上模组成，上模垫板与第一上模配合构成完整的轮部型腔；下模由下模垫板、第一下模和第二下模组成，第一下模由下模芯套、下模芯和下模块组成，第二下模、下模芯、下模块三者型腔相通构成完整的变径轴型腔，其中下模垫板内设有顶杆；下模块对应变径轴的下轴，下模芯对应变径轴的中轴，第二下模对应变径轴的上轴；本发明采用模块式结构，一个模块对应零件一个部位，如果其中的一个模块损坏变形后，整个型腔模就要换掉，只需将损坏变形的模块更换，其它模块任然能继续使用，从而降低了模具成本。
【IPC分类】B21J13/02
【公开号】CN104972040
【申请号】CN201410139891
【发明人】谈先煌
【申请人】十堰方石汽车零部件有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月9日