专利名称：汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车后桥盆齿技术领域，具体地讲，是一种汽车后桥盆齿毛坯辗 压成型模。
背景技术：
我国汽车工业产品质量近年来有很大发展，但其中部分坯件的锻造加工技术仍较 落后，如生产汽车后桥盆齿(如图4所示)。传统的锻压方法难以达到坯件尺寸的较高要 求，但由于在锻压技术革新方面没有较大突破，目前仍采用传统方法进行锻造。经过下料、 加热、墩坯、冲孔、冲连皮制成圆环形的坯件，锻造出的坯件与成品零件之间留有较大的尺 寸余量，再通过机加加工外圆面上的径向凹槽。这种锻造方法存在的主要问题是材料消耗 高，后期加工量大。若使用钢管切割成短节的圆环形坯料，一是钢管生产本身成本很高，钢 管售价高，加上锯料时3 4mm的锯缝几乎消耗5% 10%的材料；二是钢管生产壁厚偏差 较大，GB8162-1999规定壁厚差允许范围为-10% +12%，生产汽车配件的厂家向钢管厂 订货时就必须按增大10%壁厚来订货才能保证内孔加工的要求。所以，以上两种方法均是 以加大坯件尺寸与成品零件尺寸等代价来保证产品质量，直接地影响就是原材料消耗高， 机加工量大，尤其是大尺寸的汽车后桥盆齿，增加了制造成本。象汽车后桥盆齿这种外圆面 为异形面的坯件，锻造加工坯件和钢管生产几乎无法生产，均靠后期机加工切削而成。切削 部分的材料是完全浪费，而往往这些材料占坯件总体积的5% 15%。传统的环形零件也有部分采用锻压辗环的加工技术，这种辗环加工的方法可以极 大地降低坯件的生产制造成本，提高坯件的制造精度，其主要的步骤如下下料、加热、去氧 化皮、镦粗、冲孔、落料平端面、扩展成形、整形、正火、抛丸。这种锻压辗环的方法所使用的 模具他由辗轮和辗轴组成，辗轮的结构简单，仅限于制造普通的圆环形坯件。对于汽车后桥 盆齿的加工，在传统的辗环加工中尚未出现。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，直 接辗压出汽车后桥盆齿毛坯圆环上的异形截面，最大限度地减少后续机加工量，降低材料 消耗，同时提高坯件的综合机械性能。为解决以上技术问题，本实用新型提供的汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，包括辗 轮和辗轴，其特征在于所述辗轮为带有同轴内孔的圆柱体，在辗轮的左端面上有一圆柱形的定位槽，该 定位槽与所述的辗轮同轴且直径大于辗轮的内孔直径，在辗轮的外圆环上有一环向凹槽， 该环向凹槽的轴向截面形状为槽底宽度小于槽顶的宽度，槽底为一直线段，该直线段一侧 通过一斜线段与外圆环相连，直线段的另一侧通过相互连接的内斜线段和外线段与外圆环 相连，所述外线段与辗轮左端面的夹角α为0° 20° ；所述辗轴由工作圆柱体、位于工作圆柱体左侧的圆锥体和位于工作圆柱体右侧的支撑圆柱体组成，所述支撑圆柱体的直径小于或等于所述工作圆柱体的直径，所述圆锥体 左端直径小于右端直径，在该圆锥体的左端开有螺纹连接孔，所述工作圆柱体、圆锥体、支 撑圆柱体和螺纹连接孔同轴线。上述的汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，所述辗轴的工作圆柱体中部有一凸出的与 该工作圆柱体同轴的带斜度的锥体，该锥体的左端直径大于右端直径，该锥体与所述的环 向凹槽相对应。本实用新型所述的由辗轮和辗轴组成的汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模具，其工作 原理与传统的辗压成型原理相同。先以圆钢为坯件，通过下料、加热、镦粗、预成型及冲盲 孔、冲连皮及压端面等一系列工序后进行辗压成型。由辗轮和辗轴组成的毛坯辗压成形模 具进行辗压成型，其工作原理如下将辗轮和辗轴分别装在各自的工作架上，将坯件套在所 述辗轴的工作圆柱体上，辗轮为主动轴，辗轴活接在工作架上。辗轮下移与坯件接触，坯件 的高度刚好能卡入所述辗轮的环形凹槽内，辗轮带动坯件随辗轮一起转动。辗轮在不断辗 压坯件的过程中继续下移，坯件的高度始终不变，坯件的厚壁逐渐减小，同时坯件的直径不 断变大。当坯件与预先设置在辗轴周围的定位轮接触时，停止辗压成型工序。辗压成型完 成后，再进行整形、正火、及抛丸工序，便可制成汽车后桥盆齿毛坯。具体工艺流程如图5所
7J\ ο综上所述，本实用新型具有以下有益效果1)汽车后桥盆齿坯件外形直接用模具辗压成形，避免了机加带来的材料损耗，与 锻坯及用钢管加工而成的坯件相比，材料损耗降低了 5% 15% ；2)采用滚辗成型，坯件成型沿径向逐步轧制扩展，提高了坯件的内在质量，提高了 坯件的制造精度，改善了成品零件的热处理性能，成品使用寿命显著提高。3)减少了后续机加工余量，提高了生产效率，极大地降低了坯件的生产制造成本， 节省了人力和物力，机加成本明显降低。
图1本实用新型的模具及安装设备示意图。图2本实用新型中辗轮的结构示意图。图3a本实用新型中辗轴的一种结构示意图。图3b本实用新型中辗轴的另一种结构示意图。图4汽车后桥盆齿毛坯3。图5加工汽车后桥盆齿毛坯的整个工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明要辗压如图4所示的汽车后桥盆齿毛坯，本实用新型采用的汽车后桥盆齿毛坯辗 压成型模，由图2所示的辗轮1和图3所示的辗轴2组合而成。如图1、图2所示的辗轮1为带有内孔的圆柱体，内孔与该圆柱体同轴；在辗轮1的 左端面上有一圆柱形的定位槽la，定位槽Ia与辗轮1同轴且直径大于辗轮1的内孔直径， 与圆柱体的内孔形成了一个T形圆台孔。辗轮1的内孔及定位槽Ib能使辗轮稳固地安装在工作架4上，并能保证辗轮1在辗压过程中不会发生窜动。在辗轮1的外圆环上有一环 向凹槽lb，该环向凹槽Ib的轴向截面形状为槽底宽度小于槽顶的宽度，槽底为一直线段， 该直线段一侧通过一斜线段与外圆环相连，直线段的另一侧通过相互连接的内斜线段和外 线段与外圆环相连，外线段与辗轮1左端面的α夹角为0° 20°，设置这个夹角的目的 是为了便于辗压过程中金属的挤压流动，保证坯件3金属体充满辗轮1的环向凹槽lb，辗 轮1外圆环上的环形凹槽Ib充满金属而不产生飞边，从而辗制出的坯件3外形完整规则； 同时还能方便脱模。这样的辗轮结构，完全是依据如图4所示的汽车后桥盆齿的外圆环结 构而设置，使坯件3刚好能卡入辗轮1的环向凹槽Ib内。如图1、图3a所示的辗轴2由工作圆柱体2a、位于工作圆柱体2a左侧的圆锥体2b 和位于工作圆柱体2a右侧的支撑圆柱体2c组成。支撑圆柱体2c的直径小于或等于所述 工作圆柱体2a的直径，在支撑圆柱体2c的下方有支撑架5对辗轮2起支撑作用，以保证辗 轮2的正常转动。辗轮2左侧的圆锥体2b左端直径小于右端直径，在圆锥体2b的左端开 有螺纹连接孔2d，螺纹连接孔2d与工作架4相连。工作圆柱体2a、圆锥体2b、支撑圆柱体 2c和螺纹连接孔2d同轴线。辗轴2在坯件3的左侧设置挡板6，保证坯件3在辗压成型过 程中不发生轴向移动。如图1所示，辗轮1和辗轴2的设置是依据汽车后桥盆齿毛坯的结构形式而定。在 具体实施时，辗轮1的环向凹槽深度比坯件3的壁厚通常少1 3mm，因此，辗轮1在辗压过 程中与辗轴2的距离> 1 3mm。辗轮2的槽底为一直线段，该直线段一侧通过一斜线段与 外圆环相连，直线段的另一侧通过相互连接的内斜线段和外线段与外圆环相连，外线段与 辗轮1左端面的夹角α为0° 20°，在坯件3中没有对应的倾斜角，这个夹角是为方便 脱模及避免辗轮1高速旋转产生的窜动在坯件3相应面上产生拉槽而设置的。按照图3a所示的辗轴2辗压出来的汽车后桥盆齿毛坯，没有如图4所示坯件3的 位于中心轴的锥孔3b，只能通过后续加工制成。如图3b所示，在辗轴2的工作圆柱体2a中 部设置一凸出的与工作圆柱体2a同轴的带斜度的锥体2e，锥体2e的左端直径大于右端直 径，锥体2e与环向凹槽Ib相对应。该椎体2e的形状与坯件3的位于中心轴的锥孔3b形 状一致，直接通过模具成型该坯件3的锥孔3b。图2所示的辗轮1的环向凹槽Ib形状和图3a所示的辗轴2的锥体2e形状，可各 自左右反向设置，所辗压出来的坯件3完全一样，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，包括辗轮(1)和辗轴(2)，其特征在于所述辗轮(1)为带有同轴内孔的圆柱体，在辗轮(1)的左端面上有一圆柱形的定位槽(1a)，该定位槽(1a)与所述的辗轮(1)同轴且直径大于辗轮(1)的内孔直径，在辗轮(1)的外圆环上有一环向凹槽(1b)，该环向凹槽(1b)的轴向截面形状为槽底宽度小于槽顶的宽度，槽底为一直线段，该直线段一侧通过一斜线段与外圆环相连，直线段的另一侧通过相互连接的内斜线段和外斜线段与外圆环相连，所述外斜线段与辗轮(1)左端面的夹角α为0°～20°；所述辗轴(2)由工作圆柱体(2a)、位于工作圆柱体(2a)左侧的圆锥体(2b)和位于工作圆柱体(2a)右侧的支撑圆柱体(2c)组成，所述支撑圆柱体(2c)的直径小于或等于所述工作圆柱体(2a)的直径，所述圆锥体(2b)左端直径小于右端直径，并大于所述工作圆柱体(2a)的直径，在该圆锥体(2b)的左端开有螺纹连接孔(2d)，所述工作圆柱体(2a)、圆锥体(2b)、支撑圆柱体(2c)和螺纹连接孔(2d)同轴线。
2.按照权利要求1所述的汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，其特征在于所述辗轴(2) 的工作圆柱体(2a)中部有一凸出的与该工作圆柱体(2a)同轴的带斜度的锥体(2e)，该锥 体(2e)的左端直径大于右端直径，该锥体(2e)与所述环向凹槽(Ib)相对应。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车后桥盆齿毛坯辗压成型模，包括辗轮和辗轴、其关键在于所述的辗轮外圆环上有与汽车后桥盆齿毛坯对应的凹槽。本实用新型辗压成型模，将辗环加工技术成功应用在汽车后桥盆齿毛坯上，最大限度地减少了后续机加工量，降低了材料消耗，延长了成品的使用寿命。
文档编号B21H1/02GK201720369SQ20102027005
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者莫亚夫 申请人:莫亚夫