花键轴半闭式轴向挤压模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种花键轴半闭式轴向挤压模具，坯料下端较长在凹模腔内，挤压时模腔壁对坯料的摩擦力有所减少，变形小。其包括模架、凸模、凹模和顶出机构，模架包括上模板、下模板和导柱；上模板下方设有上固定板和凸模套，凸模套内设有凸模固定套，凸模安装在凸模固定套内；下模板上方设有下固定板和凹模套，凹模套内设有凹模固定套，凹模安装在凹模固定套内；导柱的上端套设在导套内，导柱可沿导套上下滑动；顶出机构固定在下模板下方，顶出机构连接一顶杆一端，顶杆另一端穿过下模板与凹模相连。
【专利说明】花键轴半闭式轴向挤压模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种金属挤压成形模具，具体涉及一种花键轴半闭式轴向挤压模具。
【背景技术】
[0002]花键的传统加工方法是运用成形铣削和展成铣削，刀具易磨损，成本较高；花键侧易产生波纹、表面粗糙；对称度差，等分不准确；周节误差、齿形误差和齿向误差都易超差。
[0003]上世纪70年代，波兰华沙理工大学Marciniak教授创立了 WPM法，通过两个偏心轴使作为成形工具的一对具有内齿的扇形辊作圆周运动，将坯料外齿加工出来。德国Grob公司生产的花键轧机是将坯料沿轴向进给，在加工过程中按分度回转实现全部齿形加工。
[0004]采用花键轧制工艺生产花键，效率很高。但花键轧机价格高昂，模具加工制造和调试复杂，在很大批量生产的情况下才经济合算。
[0005]日本70年代开始成功应用开式冷挤压技术生产传动轴花键。80年代中期，重庆兵器工业第59研究所研究摩托车花键冷挤压成形成功并开始生产，现重庆地区摩托车行业应用基本普及。重庆大学、重庆理工大学、重庆工商大学都有人研究花键冷挤压成形技术。
[0006]一汽集团公司工艺研究所1990年申请“正挤花键研究”专利。南京汽车集团90年代用冷挤压技术制造轻型货车传动轴渐开线花键和矩形花键。江苏大丰森威集团和苏州、常熟有厂挤压生产摩托车花键轴；2003年，江苏靖江格尔顿传动轴有限公司在网上发表消息，说他们采用冷挤压工艺生产花键，与传统技术相比，产品性能提高了三个等级精度，原材料节省10%，生产效率提高30倍以上，但未见其它报导。
[0007]据传北京传动轴厂也已生产汽车花键，但齿形充填不稳定。
[0008]吉林大学承担2001年吉林省科技厅项目“传动轴渐开线花键冷挤压成形”，2006年该校白凤梅的硕士论文是:“基于数值模拟的渐开线花键件冷挤压工艺及模具优化设计”，2007年张鹏的硕士论文是:“汽车半轴花键的冷挤压数值模拟研究与模具设计”。
[0009]东南大学2004年研究生何光辉的硕士论文是“矩形花键冷挤压工艺研究及组合凹模的优化设计”，2006年另一名研究生徐波的硕士论文是“大模数花键齿形冷挤压成形的研究”。
[0010]2003年到2009年，长春理工大学吴淑芳都在研究花键的挤压成形，他带的两个研究生的硕士论文分别为“微型车半轴花键冷挤压成形工艺研究”和“渐开线齿轮花键冷挤压工艺研究”。
[0011]2011年，西安建筑科技大学蔡安江教授的研究生郑昆的论文为“冷挤花键技术及其装备研究与开发”。
[0012]花键的轴向冷挤压方法有闭式挤压和开式挤压两种。前者工件整体变形，坯料金属在外载的作用下沿着模腔向下流动，由于模腔壁对坯料的摩擦力很大，所以变形力大，所需要的设备吨位大，模具的受载条件恶劣，寿命低，花键的齿形也不易充满，而且增加了凹模的高度，增加了生产成本。后者挤压坯料只是在端部产生局部变形，变形力不能太大，如变形力太大，而且坯料的高径比较大时，可能使坯料弯曲失稳，或在凹模入口部位发生局部镦粗。而变形力太小，花键的齿形充填不饱满，质量不稳定，严重影响产品质量。
[0013]所谓的闭式挤压很少见，因为如产品很长，也不能完全放到模具内。
实用新型内容
[0014]为了克服以上技术的不足，本实用新型提供了一种花键轴半闭式轴向挤压模具，坯料下端较长在凹模腔内，挤压时模腔壁对坯料的摩擦力有所减少，变形小。
[0015]本实用新型采用以下技术方案:
[0016]—种花键轴半闭式轴向挤压模具，包括模架、凸模、凹模和顶出机构，模架包括上模板、下模板和位于上模板与下模板之间的导柱；上模板下方设有上固定板和凸模套，凸模套内设有凸模固定套，凸模安装在凸模固定套内；下模板上方设有下固定板和凹模套，凹模套内设有凹模固定套，凹模安装在凹模固定套内；导柱的上端套设在导套内，导柱可沿导套上下滑动；顶出机构固定在下模板下方，顶出机构连接一顶杆一端，顶杆另一端穿过下模板与凹模相连。
[0017]上述花键轴半闭式轴向挤压模具，凸模固定套与上模板之间设有凸模垫板。
[0018]上述花键轴半闭式轴向挤压模具，凹模固定套与下模板之间设有凹模垫板。
[0019]上述花键轴半闭式轴向挤压模具，凹模套内凹模固定套上方设置有定位块。
[0020]上述花键轴半闭式轴向挤压模具，还包括有设置在上模板上的模柄。
[0021]本实用新型的有益效果:
[0022]坯料下端较长在凹模腔内，挤压时模腔壁对坯料的摩擦力有所减少，变形小。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型选定实施例的结构示意图。
[0024]图中1、顶出机构,2、顶杆,3、下模板,4、下固定板,5、凹模套,6、导柱,7、导套,8、上固定板，9、上模板，10、模柄，11、凸模垫板，12、凸模套，13、凸模固定套，14、凸模，15、定位块，16、凹模固定套，17、凹模，18、凹模垫板。
【具体实施方式】
[0025]为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
[0026]参考附图1，一种花键轴半闭式轴向挤压模具，包括模架、凸模14、凹模17和顶出机构1，模架包括上模板9、下模板3和位于上模板9与下模板3之间的导柱6 ;上模板9下方设有上固定板8和凸模套12，凸模套12内设有凸模固定套13，凸模14安装在凸模固定套13内；下模板3上方设有下固定板4和凹模套5，凹模套5内设有凹模固定套16，凹模17安装在凹模固定套16内；导柱6的上端套设在导套7内，导柱6可沿导套7上下滑动；顶出机构I固定在下模板3下方，顶出机构I连接一顶杆2 —端，顶杆2另一端穿过下模板3与凹模17相连。
[0027]本实施例中，凸模固定套13与上模板9之间设有凸模垫板11 ;凹模固定套16与下模板3之间设有凹模垫板18，起调整作用。[0028]本实施例中，凹模套5内凹模固定套16上方设置有定位块15。
[0029]本实施例中，还包括有设置在上模板9上的模柄10。
[0030]本实用新型的工作过程如下:压力机在下压过程中凸模14加压于坯料，坯料下端较长部分可置于凹模17内，凸模14向下运动，完成花键的挤压成型，顶出机构I受压变形；当压力机回程时，受压变形的顶出机构I要恢复，释放向上的压力给顶件块，将花键轴从凹模内顶出，便于取件。
[0031]以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种花键轴半闭式轴向挤压模具，包括模架、凸模(14)、凹模(17)和顶出机构(I),其特征在于:模架包括上模板(9)、下模板(3)和位于上模板(9)与下模板(3)之间的导柱(6);上模板(9)下方设有上固定板(8)和凸模套(12)，凸模套(12)内设有凸模固定套(13)，凸模(14)安装在凸模固定套(13)内；下模板(3)上方设有下固定板(4)和凹模套(5)，凹模套(5)内设有凹模固定套(16)，凹模(17)安装在凹模固定套(16)内；导柱(6)的上端套设在导套(7)内，导柱(6)可沿导套(7)上下滑动；顶出机构(I)固定在下模板(3)下方，顶出机构(I)连接一顶杆(2)—端，顶杆(2)另一端穿过下模板(3)与凹模(17)相连。
2.根据权利要求1所述花键轴半闭式轴向挤压模具，其特征在于:凸模固定套(13)与上模板(9)之间设有凸模垫板(11)。
3.根据权利要求1所述花键轴半闭式轴向挤压模具，其特征在于:凹模固定套(16)与下模板(3 )之间设有凹模垫板(18 )。
4.根据权利要求1所述花键轴半闭式轴向挤压模具，其特征在于:凹模套(5)内凹模固定套(16 )上方设置有定位块(15 )。
5.根据权利要求1至4任一项所述花键轴半闭式轴向挤压模具，其特征在于:其还包括有设置在上模板(9 )上的模柄(10 )。
【文档编号】B21C35/02GK203764671SQ201420178054
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】王国林, 吴明清, 钱进浩, 白西平, 胡亚民, 聂兰启 申请人:山东交通职业学院