专利名称：万向节轴套的冷挤压模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷挤压模具，具体是涉及一种万向节轴套的冷挤压模具。
背景技术：
目前，生产万向节轴套的冷挤压模具一般采用正挤压成形方式，正挤压模具的常 见结构如下一个上模和一个下模，上模和下模之间设有导向装置，上模上设置压头，下模 上设有型腔，型腔内设有模芯和卸料套，当上模下行时，压头进入型腔并挤压型腔内的坯 料，坯料受挤压后在型腔内向下延伸成型，从而使坯料的挤压方向和压头的运动方向相同， 可避免成型后的万向节轴套在靠近底部的位置出现折纹。随着技术的进步，人们对万向节 轴套的冷挤压模具提出了更高的要求，希望经挤压成型的工件不经车削加工即可直接进行 磨削加工。由于磨削加工的加工余量一般为0. 10mm，因此在考虑热处理后会产生0. 03mm 0. 05mm的变形因素后，要求最终挤压成型后的工件内外径同轴度必须达到6 0. 06mm的精 度。但由于现有结构的挤压模具中，需上下滑动以便使成型的工件从模芯上脱落的卸料套 是套设在模芯外侧的，因此，卸料套与型腔、卸料套与模芯之间需采用间隙配合，从而造成 模芯和型腔的同轴度不高，最终挤压成型后的工件内外径同轴度只有60. 10mm的精度。因 此，挤压成型后的万向节轴套需先经过车削加工才能进行最后的磨削加工，增加了加工工 序和制造成本，降低了生产效率。一种在中国专利文献上公开的万向节轴套的正挤压模具，其公告号为CN 201217020Y，包括上模和下模，上模通过其上设置的导柱和导套进行导向，其中，上模上设 有与下模进行配合的压头，下模内固定有模芯，模芯与下模之间形成型腔，模芯上套置有卸 料套，下模、模芯和卸料套之间的配合精度高于工件的精度一个等级，压头与下模的配合精 度比工件的精度高一个等级。该模具也采用了正挤压成型方式，可避免在轴套靠近底部位 置出现折纹，但同样存在模芯与型腔的同轴度不高、挤压成型的工件内外径同轴度精度无 法满足直接进行磨削加工要求的问题。
实用新型内容为了解决现有的万向节轴套的冷挤压模具所存在的成型后的工件同轴度精度无 法满足直接进行磨削加工的精度要求的问题，本实用新型提供了一种成型后的工件同轴度 精度高、工件不经车削加工即可直接进行磨削加工的万向节轴套的冷挤压模具。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种万向节轴套的冷挤压模 具，包括上模、下模、设于上模的压头、设于下模的型腔、设于型腔内的模芯、用于将产品顶 出的顶出装置，所述顶出装置与上模联动，在上模和下模之间还设有导向装置，所述模芯为 一镶嵌在型腔内的阶梯轴，模芯的上部是用于成型的型芯，其下部是和型腔过渡配合的固 定部，模芯上还设有可上下滑动并与顶出装置相关联的卸料杆。为了解决现有的万向节轴 套冷挤压模具所存在的成型后的工件内外径同轴度不高的问题，本实用新型将现有套筒式 的卸料套改为卸料杆，从而使模芯可制成阶梯轴以镶嵌在下模的型腔内，由于模芯和型腔之间是相对固定的，因此，二者之间可采用过渡配合装配，从而消除了装配间隙对模芯和型 腔的同轴度所造成的影响，显著地提高了模芯和型腔之间的同轴度等级，进而使挤压成型 的工件的同轴度精度可达到40. 06mm，满足了直接进行磨削加工对工件同轴度的精度要 求。此外，由于顶出装置与上模联动，因此，当挤压成型完成后上模上行时，顶出装置即可带 动与其相关联的卸料杆上顶，将工件从型腔中顶出，从而可实现同步卸料，缩短工序时间， 提高生产效率。作为优选，所述顶出装置包括设于上模的拉杆、设于下模并通过拉杆与上模联动 的顶杆，在模芯的固定部的轴肩上沿圆周方向等分设有至少二个扇环形缺口，截面形状与 扇环形缺口匹配的卸料杆设于扇环形缺口内并与其形成滑动连接，卸料杆与顶杆相关联。 顶杆通过拉杆与上模联动，可方便地实现同步卸料，并且结构简单可靠；由于呈扇环形的卸 料杆位于模芯固定部的轴肩上，因此，在顶出时卸料杆刚好顶住万向节轴套开口侧的边缘， 从而既有利于工件的顶出，有可避免工件在顶出时的变形。作为优选，所述扇环形缺口与卸料杆的数量均为3个。三点支撑模式有利于卸料 的平稳性，并方便加工。作为优选，所述卸料杆的下端连接有顶板，所述顶板位于顶杆的头部并与顶杆联 动。由于卸料杆是同时与顶板相连接的，因此，有利于顶出时卸料杆的同步，避免因顶出不 同步而造成工件的变形或卸料杆被卡死。作为优选，所述模芯的尾端设有限位台阶，从而可使模芯在轴向上准确定位，有利 于工件轴向尺寸的稳定。作为优选，所述型腔上部的周边设有半径为0. 5mm 1mm的圆角，对压头进入型腔 有导向作用，使压头可顺利地进入型腔内。作为优选，所述型芯的上端面周边设有半径为0. 5mm 1mm的圆角，从而可保证在 挤压时型芯不会破坏坯料的整体性并有利于材料的流动。综上所述，本实用新型具有如下有益效果模芯镶嵌在型腔内，消除了装配间隙， 提高了模芯与型腔的同轴度，进而提高了挤压成型的万向节轴套的内外径同轴度，使挤压 成型的万向节轴套可直接进行磨削加工，减少了加工工序，降低了生产成本。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型在挤压成型时的结构示意图；图3是本实用新型的模芯的结构示意图；图4是本实用新型在顶出状态的模芯和卸料杆的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。如图1所示的实施例中，本实用新型的万向节轴套的冷挤压模具包括上模1、下模 2、压头3、模芯4、卸料杆9和顶杆8，在上模1和下模2上设置用于合模时导向的导向装置， 所述导向装置可采用结构简单、可拆卸装配的导柱5和导套6，以便于更换。模具的成型方 式采用正挤压方式，即在上模1上设置挤压用的压头3，相应地在下模2上设置成型用的型腔10，压头3和型腔10之间的配合间隙为0. 02mm，型腔10上部的周边设置0. 8mm的圆角， 同时在型腔10内设置模芯4。如图3所示，所述模芯4为一阶梯轴，其上部直径较小的一段 为成型用的型芯43，并控制型芯43上面的型腔10在放置坯料11后还有5mm高的空隙，型 芯43上端面的周边设置0. 8mm的圆角，型芯43下部直径较大的一段为固定部44，模芯4镶 嵌在型腔10内，固定部44与型腔10之间采用过渡配合，装配精度为-0. 005mm +0. 01mm, 以保持两者之间有适宜的松紧度，既可保证模芯4和型腔10之间的同轴度，又有利于模芯4 的拆卸和更换。此外，在模芯的固定部44的尾端还设有限位台阶42，从而可使模芯4在轴 向上可靠定位，以保证挤压成型尺寸的稳定性。进一步地，在模芯4的型芯43与固定部44 相接的轴肩处，等分设置三个扇环形缺口 41，所述扇环形缺口 41贯通固定部44和限位台阶 42，同时在扇环形缺口 41内设置截面形状与其相匹配的卸料杆9 (具体参见图4)，卸料杆9 的下端共同与顶板13相连接，以保证卸料杆9在顶出时的同步性。为缩短卸料时间，本实 用新型在上模1上设置拉杆7，所述拉杆7与设于下模2的顶杆8相关联，而顶板13则位于 顶杆8的头部并与顶杆8联动，从而当上模1上行时可通过拉杆7带动顶杆8动作，以推动 卸料杆9完成卸料。 本实用新型在使用时，先将坯料11放入下模2的型腔10内(参见图1)，然后上模 1下行，并通过拉杆7带动顶杆8以及卸料杆9同时下行，上模1的压头3靠近型腔10，由 于型腔10周边设有圆角，因此，压头3可顺利地进入型腔10的空隙中，当压头3接触到坯 料11时，即对坯料11进行挤压成型并形成工件12 (参见图2)，由于型芯43上端面的周边 设有圆角，因而有利于坯料11沿着型芯43向下流动。结束成型后，上模1上行，并通过拉 杆7带动顶杆8以及卸料杆9同步上行，从而将工件12顶出，完成同步卸料。
权利要求一种万向节轴套的冷挤压模具，包括上模、下模、设于上模的压头、设于下模的型腔、设于型腔内的模芯、用于将产品顶出的顶出装置，所述顶出装置与上模联动，在上模和下模之间还设有导向装置，其特征是，所述模芯(4)为一镶嵌在型腔(10)内的阶梯轴，模芯(4)的上部是用于成型的型芯(43)，其下部是和型腔(10)过渡配合的固定部(44)，模芯(4)上还设有可上下滑动并与顶出装置相关联的卸料杆(9)。
2.根据权利要求1所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述顶出装置包括设 于上模(1)的拉杆(7)、设于下模(2)并通过拉杆(7)与上模(1)联动的顶杆(8)，在模芯 的固定部(44)的轴肩上沿圆周方向等分设有至少二个扇环形缺口(41)，截面形状与扇环 形缺口(41)匹配的卸料杆(9)设于扇环形缺口(41)内并与其形成滑动连接，卸料杆(9) 与顶杆(8)相关联。
3.根据权利要求2所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述扇环形缺口(41) 与卸料杆(9)的数量均为3个。
4.根据权利要求3所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述卸料杆(9)的下端 连接有顶板(13)，所述顶板(13)位于顶杆(8)的头部并与顶杆(8)联动。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述模芯 (4)的尾端设有限位台阶(42)。
6.根据权利要求1所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述型腔(10)上部的 周边设有半径为0. 5mm Imm的圆角。
7.根据权利要求1所述的万向节轴套的冷挤压模具，其特征是，所述型芯(43)的上端 面周边设有半径为0. 5mm Imm的圆角。
专利摘要本实用新型公开了一种万向节轴套的冷挤压模具，包括上模、下模、设于上模的压头、设于下模的型腔、设于型腔内的模芯、用于将产品顶出的顶出装置，所述顶出装置与上模联动，在上模和下模之间还设有导向装置，所述模芯为一镶嵌在型腔内的阶梯轴，模芯的上部是用于成型的型芯，其下部是和型腔过渡配合的固定部，模芯上还设有可上下滑动并与顶出装置相关联的扇环形的卸料杆。本实用新型将模芯镶嵌在型腔内，消除了装配间隙，提高了模芯与型腔的同轴度，进而提高了挤压成型的万向节轴套的内外径同轴度，使挤压成型的万向节轴套可直接进行磨削加工，减少了加工工序，降低了生产成本，适用于万向节轴套的冷挤压成型。
文档编号B21C35/02GK201632508SQ200920316390
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者黄春 申请人:万向钱潮股份有限公司;万向集团公司