專利名稱：深孔內花鍵精密成型模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍛壓加工模具，特別適用于加工深孔內花鍵及高徑比大 的深孔工件的深孔內花鍵精密成型模具。技術背景目前，該類深孔內花鍵零件，通常因為髙徑比(H/D)》2.5而成于鍛壓 加工領域的瓶頸?？赘邚奖?高度/直徑)大，就意味著凸模成型部分細而長， 這樣就使得凸模易彎曲變形或折斷。所以，塑性變形領域將H/D》2. 5確定為 凸模失效的極限，即H/D》2.5，模具壽命極低，則不能用常規(guī)的塑性成型方 法來加工此類深孔。然而，該深孔內花鍵類零件，如果采用機械加工的方法 加工，依然存在著刀具強度差、壽命低、成本高的問題，而且產品的尺寸同 一性不好，生產效率低，浪費原材料。因此，我們開拓創(chuàng)新，想辦法打破常 規(guī)——將易變形或斷裂的凸模結構設計成分體的兩部分上部可以與常規(guī)凸 模相同，下部則為外花鍵芯桿，從而使得深孔內花鍵可以擠壓成型，有效地 提高了凸模的使用壽命，同時又便于凸模的加工和更換,大大地節(jié)省了高昂的 模具材料，經濟效益非常顯著。發(fā)明內容本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術中所存在的不足之處而提供一 種用于擠壓深孔內花鍵的深孔內花鍵精密成型模具。 本實用新型的目的可通過以下技術方案來實現(xiàn)本實用新型的深孔內花鍵精密成型模具包括至少一套上組合凸模和與其 相配合的至少一套下組合凹模、以及與下組合凹模數(shù)量相等的工件頂出機構， 所述上組合凸模包括固定在上模板底面上的凸模固定套、通過凸模固定圈安 裝在凸模固定套內的凸模套、其上端通過過盈配合的方式與凸模套相結合的凸模，以接觸配合的方式設置在凸模下方的花鍵芯桿；所述下組合凹模與工 件頂出機構通過凹模筒固定安裝在下模板的中心孔上方，其中工件頂出機構
包括放置在下模板的中心孔內的其中心軸孔內安裝有長頂桿的墊塊、由下至上依次安放在凹模筒內的中心軸孔內安裝有頂桿的墊塊和中心軸孔內設置有 頂出環(huán)的墊板；下組合凹模包括通過相互配合的錐形結構套裝在一起的凹模、 中凹模、凹模外套，下組合凹模通過凹模緊固圈固裝在位于墊板上方凹模筒 內。本實用新型在凸模上端面與上模板底面之間設置有上墊板；所述墊塊上 加工出的中心軸孔的形狀為與T字形結構的長頂桿相配合的孔形；所述上組 合凸模和下組合凹模是由均布在上模板、下模板上的四套相互配合的上組合 凸模和下組合凹模構成， 一次可同時擠壓出四個深孔內花鍵工件。本實用新型中所述凸模與花鍵芯桿是分體的，花鍵芯桿被事先壓入制備 好的毛坯內孔中。操作程序先將凸模18與凸模套17以一定的壓合量壓合起來，然后將 19裝入20內，最后用21把凸模固定在上模板16上；將2壓入1內后再與 12壓配合，構成組合凹模，然后分別把9、 6墊塊放入下模板8和模筒10內， 將頂出環(huán)11放入7內孔中，把組合凹模放入模筒10中，最后用13將整個凹 模固定在模筒10上，模筒10固定在下模板8上。將芯桿14壓入制備好的毛坯內孔中，然后把毛坯放入凹模中，凸模18 隨著導柱導套15的下行接觸毛坯，迫使金屬流動產生變形，當擠壓件3合乎 要求時，壓機停止下行而回程，下頂出裝置動作，通過長頂桿5、頂桿4使擠 壓件3頂出。如此循環(huán)往復即可以大批量生產深孔內花鍵類零件。本實用新型有如下優(yōu)點該模具適合于深孔(H/D>2.5)內花鍵的精密 冷擠壓成型。由于該類內花鍵孔深且大徑小，如果采用傳統(tǒng)的凸模結構，則 凸模的高徑比就比較大甚至超出凸模的變形極限，使得凸模易彎曲變形或者 折斷，凸模壽命極低擬或不能用擠壓的方法成型內花鍵。然而該類深孔內花 鍵即使用機加工的方法也很難成型，因為，同樣存在著刀具強度差、壽命低 的問題。我們則將凸模結構設計成分開的兩部分上部可以與常規(guī)凸模相同， 下部則為外花鍵芯桿，其呈自由活動狀，這樣就使得凸模的加工制做非常便 禾IJ，而且下部花鍵可以用線切割或滾齒方法加工，既能保證加工精度又可大 大節(jié)省凸模材料。另外，在壓機的一次行程動作中，還可以利用一個大截面 積的凸模而實現(xiàn)多個芯桿多個內花鍵零件的精密成型，生產效率特別高。如
果花鍵芯桿出現(xiàn)磨損、變形等問題，只需更換花鍵芯桿即可，不會影響上部 凸模的使用，非常方便、實用。該模具結構還可以推廣應用到深孔類零件的 精密成型上。


圖1是本實用新型的結構示。圖2是本實用新型第二種是方案的結構示意圖(是圖3的A-A剖視圖)。 圖3是圖2的仰視圖。圖4是本實用新型的第三種是方案的結構示意圖(是圖5的B-B剖視圖)。 圖5是圖4的仰視圖。圖中序號l是中凹模，2是凹模，3是擠壓件，4是頂桿，5是長頂桿， 6是墊塊，7是墊板，8是下模板，9是墊塊，IO是凹模筒，ll是頂出環(huán)， 12是凹模外套，13是凹模緊固圈，14是花鍵芯桿，15是導柱導套，16是上 模板，17是凸模套，18是凸模，19是上墊板，20是凸模固定套，21是凸模 緊固圈。
具體實施方式
本實用新以下將結合實施例(附圖)作進一步描述 實施例1如圖1所示，本實用新型的深孔內花鍵精密成型模具包括一套上組合凸 模和一套與其相配合的一套下組合凹模和與下組合凹模數(shù)量相等的工件頂出機構，所述上組合凸模包括固定在上模板16底面上的凸模固定套20、通過凸 模固定圈21安裝在凸模固定套20內的凸模套17、其上端通過過盈配合的方 式與凸模套17相結合的凸模18，以接觸配合的方式設置在凸模18下方的花 鍵芯桿14;所述下組合凹模與工件頂出機構通過凹模筒10固定安裝在下模板 8的中心孔上方，其中工件頂出機構包括放置在下模板8的中心孔內的墊塊9、 由下至上依次安放在凹模筒10內的墊塊6和墊板7，在墊塊9的中心軸孔內設置有長頂桿5，在墊塊6的中心軸孔內設置有頂桿4，在墊板7中心軸孔內 設置有頂出環(huán)11;下組合凹模包括通過相互配合的錐形結構套裝在一起的凹 模2、中凹模l、凹模外套12,下組合凹模通過凹模緊固圈13固裝在位于墊
板7上方凹模筒10內。在凸模18上端面與上模板16底面之間設置有上墊板 19。墊塊9上加工出的中心軸孔的形狀為與T字形結構的長頂桿5相配合的 孔形。實施例2如圖2、圖3所示，本實施例與實施例1所不同之處在于所述所述上組 合凸模和下組合凹模是由均布在上模板16、下模板8上的四套相互配合的上 組合凸模和下組合凹模構成；且其排列方法采用四點對稱均布的方式。實施例3如圖4、圖5所示，本實施例與實施例1所不同之處在于所述所述上組 合凸模和下組合凹模是由均布在上模板16、下模板8上的四套相互配合的上 組合凸模和下組合凹模構成；且其排列方法采用單排均布的方式。其具體裝配方式如下先將凸模18與凸模套17以一定的壓合量壓合起 來，然后將19裝入20內，最后用21把凸模固定在上模板16上；將2壓入1 內后再與12壓配合，構成組合凹模，然后分別把9、 6墊塊放入下模板8和 模筒10內，將頂出環(huán)11放入7內孔中，把組合凹模放入模筒10中，最后用 13將整個凹模固定在模筒10上，模筒10固定在下模板8上。將芯桿14壓入制備好的毛坯內孔中，然后把毛坯放入凹模中，凸模18 隨著導柱導套15的下行接觸毛坯，迫使金屬流動產生變形，當擠壓件3合乎 要求時，壓機停止下行而回程，下頂出裝置動作，通過長頂出桿5、頂桿4使 擠壓件3頂出。如此循環(huán)往復即可以大批量生產深孔內花鍵類零件。另外，在壓機的一次行程動作中，還可以利用一個大截面積的凸模而實 現(xiàn)多個芯桿多個內花鍵零件的精密成型，生產效率特別高。如果花鍵芯桿出 現(xiàn)磨損、變形等問題，只需更換花鍵芯桿即可，不會影響上部凸模，非常方 便、實用。該模具結構還可以推廣應用到深孔類零件的精密成型上。
權利要求1、 一種深孔內花鍵精密成型模具，它包括至少一套上組合凸模和與其相 配合的至少一套下組合凹模、以及與下組合凹模數(shù)量相等的工件頂出機構， 其特征在于所述上組合凸模包括固定在上模板(16)底面上的凸模固定套(20)、通過凸模固定圈(21)安裝在凸模固定套(20)內的凸模套(17)、 其上端通過過盈配合的方式與凸模套(17)相結合的凸模(18)，以接觸配合 的方式設置在凸模(18)下方的花鍵芯桿(14);所述下組合凹模與工件頂出 機構通過凹模筒(10)固定安裝在下模板(8)的中心孔上方，其中工件頂出 機構包括放置在下模板(8)的中心孔內的墊塊(9)、由下至上依次安放在凹 模筒(10)內的墊塊(6)和墊板(7)，在墊塊(9)的中心軸孔內設置有長 頂桿(5),在墊塊(6)的中心軸孔內設置有頂桿(4)，在墊板(7)中心軸 孔內設置有頂出環(huán)(11);下組合凹模包括通過相互配合的錐形結構套裝在一 起的凹模(2)、中凹模(1)、凹模外套(12)，下組合凹模通過凹模緊固圈(13) 固裝在位于墊板(7)上方凹模筒(10)內。
2、 根據(jù)權利要求1所述的深孔內花鍵精密成型模具，其特征在于在凸 模(18)上端面與上模板(16)底面之間設置有上墊板(19)。
3、 根據(jù)權利要求l所述的深孔內花鍵精密成型模具，其特征在于墊塊 (9)上加工出的中心軸孔的形狀為與T字形結構的長頂桿(5)相配合的孔形。
4、 根據(jù)權利要求l所述的深孔內花鍵精密成型模具，其特征在于所述 上組合凸模和下組合凹模是由均布在上模板(16)、下模板(8)上的四套相 互配合的上組合凸模和下組合凹模 構成。
專利摘要一種深孔內花鍵精密成型模具，所述模具中的上組合凸模包括固定在上模板底面上的凸模固定套、通過凸模固定圈安裝在凸模固定套內的凸模套、其上端通過過盈配合的方式與凸模套相結合的凸模，以接觸配合的方式設置在凸模下方的花鍵芯桿；所述模具中的下組合凹模與工件頂出機構通過凹模筒固定安裝在下模板的中心孔上方，其中工件頂出機構包括放置在下模板的中心孔內的其中心軸孔內安裝有長頂桿的墊塊、由下至上依次安放在凹模筒內的中心軸孔內安裝有頂桿的墊塊和中心軸孔內設置有頂出環(huán)的墊板；下組合凹模包括通過相互配合的錐形結構套裝在一起的凹模、中凹模、凹模外套，下組合凹模通過凹模緊固圈固裝在位于墊板上方凹模筒內。
文檔編號B21C35/00GK201020484SQ20072008993
公開日2008年2月13日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權日2007年4月9日
發(fā)明者孟令先, 宋學進, 張元國 申請人:鄭州機械研究所