專利名稱：汽車外星輪擠壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車外星輪成形裝置，特別涉及一種汽車外星輪擠壓成型裝置。
背景技術(shù)：
外星輪是汽車傳動軸總成的主要零件之一，工作情況極其復(fù)雜，承受著扭轉(zhuǎn)和彎曲的復(fù)雜應(yīng)力及產(chǎn)生的附加應(yīng)力和嚴(yán)重的應(yīng)力集中。外星輪形狀和結(jié)構(gòu)相對簡單，但桿部過于細(xì)長，頭部和桿部截面差別比較大，最大比值為9，使得成形難度加大。除此之外，該鍛件頭部和桿部金屬纖維流線要求務(wù)必明顯、連續(xù)、有條理。因此開發(fā)該類鍛件的合理鍛造方法頗受國內(nèi)外的重視。目前我國生產(chǎn)的外星輪鍛件質(zhì)量受到限制。 常用的成型工藝是平鍛機上多工步局部鐓粗聚料和沖盲孔工藝，初始下料直徑為外星輪桿部的直徑，聚料工步多達(dá)3 5部。工藝流程冗長，對個人操作時間要求嚴(yán)格。預(yù)成型中，由于坯料熱量散失很快，易造成成形力猛增并使設(shè)備悶車。該工藝最大的弊端是不能在桿部無變形，而造成無明顯的金屬纖維流線，從而影響桿部的抗剪、抗疲勞的能力，生產(chǎn)的產(chǎn)品可用范圍受到限制。 還有采用先在輥鍛機上輥鍛制坯然后在熱模鍛壓力機上開式鍛造成形，最后在小型壓力機上切邊工藝。這種工藝在開式鍛造時使鍛件平躺，因而無法鍛造出大頭上的盲孔，另外由于采用開式模鍛而產(chǎn)生了大量的飛邊，從而造成材料的極大浪費也增加了后續(xù)機械加工的工作量。這種工藝同樣不能在桿部形成無明顯的金屬纖維流線，從而影響桿部的抗剪、抗疲勞的能力，生產(chǎn)的產(chǎn)品可用范圍受到限制。開式模鍛工藝還存在工件桿部充不滿型腔的問題，導(dǎo)致工件成型不合格，廢品率高。在模具工作過程中，由于坯料初始加熱溫度115(TC且成形過程要自身生熱，熱量一部分傳遞給模具，一部分直接輻射到空氣中同時與空氣對流。模具接收到熱量后一部分散失到空氣中，一部分加熱了自身，使工件溫降很快，硬度增加，很難產(chǎn)生塑變從而無法充滿型腔。 因此，需要一種汽車外星輪擠壓成型裝置，在使用過程中，能夠消除了內(nèi)外溫度梯度，有效防止了模具型腔熱量散失，防止工件溫降過快。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種汽車外星輪擠壓成型裝置，能夠消除了內(nèi)外溫度梯度，有效防止了模具型腔熱量散失，防止工件溫降過快。從而保證擠壓過程中工件桿部能夠充滿型腔，保證終鍛后的成品合格率。 本實用新型的汽車外星輪擠壓成型裝置，包括凸模和凹模，所述凸模和凹模之間形成型腔，所述型腔外周與加工件桿部相對應(yīng)設(shè)置有加熱裝置。 進一步，所述型腔周圍與加工件桿部相對應(yīng)位置加工環(huán)形加熱腔，環(huán)形加熱腔的橫向尺寸為型腔橫截面直徑的0. 7 1. 0倍，所述加熱裝置設(shè)置在環(huán)形加熱腔內(nèi)；[0009] 進一步，所述加熱裝置與環(huán)形加熱腔內(nèi)環(huán)面之間設(shè)置隔熱罩； 進一步，還包括脫模頂桿和彈簧，所述凹模設(shè)置頂桿腔，頂桿腔底部設(shè)置頂桿孔，開口處固定設(shè)置壓蓋，所述頂桿孔與型腔相通，所述脫模頂桿為大小頭結(jié)構(gòu)，大頭部分橫向尺寸大于頂桿孔，脫模頂桿小頭部分通過頂桿孔伸入型腔，大頭部分通過彈簧緊靠壓蓋；[0011] 進一步，所述凸模與工件接觸位置設(shè)置定位凹槽； 進一步，所述電加熱裝置為電感應(yīng)線圈；所述凹模表面設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器輸出端聯(lián)接PLC自動控制系統(tǒng)，PLC自動控制系統(tǒng)命令輸出端聯(lián)接電感應(yīng)線圈的電源開關(guān)； 進一步，所述汽車外星輪擠壓成型裝置采用凹模在上，凸模在下的倒裝式結(jié)構(gòu)。[0014] 本實用新型的有益效果是本實用新型的汽車外星輪擠壓成型裝置，型腔對外周設(shè)置加熱裝置，維持模具外層溫度，大大減小了坯料和模具的溫度梯度，有效減少了成形過程中坯料熱量散失，實現(xiàn)擠壓預(yù)成形在等溫情況下進行，避免因為溫降過快、材料變形抗力增加導(dǎo)致的無法充滿型腔的情況出現(xiàn)，保證終鍛后的成品合格率，減少浪費；加熱裝置采用安裝在型腔桿部的環(huán)形電感應(yīng)線圈的結(jié)構(gòu)，使本裝置加熱溫度均勻，型腔內(nèi)溫度場分布均勻，并且節(jié)約能源；凸模設(shè)置定位凹槽，利于工件加工時定位，提高工作效率的同時，防止擠壓過程中偏斜；設(shè)置脫模頂桿，擠壓時，頂桿向上，彈簧壓縮，當(dāng)凹模開始向上回程時，受到壓縮的彈簧開始恢復(fù)，頂桿頂工件進行脫模；采用PLC自動控制系統(tǒng)自動控制加熱，實現(xiàn)控制過程中的自動化，消除人主觀影響，使溫度更合理，利于提高工作效率，節(jié)約成本；整個裝置采用倒裝式結(jié)構(gòu)，利于擠壓后脫模。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為
圖1沿A-A向剖視圖； 圖3為本實用新型自動控制原理框圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為
圖1沿A-A向剖視圖，如圖所示本實施例的汽車外星輪擠壓成型裝置，包括凸模4和凹模5，凸模4與工件12接觸位置設(shè)置定位凹槽41 ;凸模4和凹模5通過導(dǎo)柱6進行橫向固定縱向可移動配合，凹模5固定設(shè)置在凹模座7上；凸模4通過定位塊3和底座2固定設(shè)置在凸模座1上；凹模5設(shè)置型腔51，型腔51周圍與加工件12桿部相對應(yīng)位置加工環(huán)形加熱腔13，環(huán)形加熱腔13橫向尺寸為型腔橫截面直徑的0. 8倍，環(huán)形加熱腔13內(nèi)設(shè)置有加熱裝置11 ;加熱裝置11為電感應(yīng)線圈ll，均勻纏繞在環(huán)形加熱腔13內(nèi)環(huán)面；電感應(yīng)線圈11與環(huán)形加熱腔13內(nèi)環(huán)面之間設(shè)置隔熱罩10。[0020] 還包括脫模頂桿9和彈簧8，凹模5設(shè)置頂桿腔，頂桿腔底部設(shè)置頂桿孔，開口處固定設(shè)置壓蓋，頂桿孔與型腔51相通，脫模頂桿9為大小頭結(jié)構(gòu)，大頭部分橫向尺寸大于頂桿孔，脫模頂桿9小頭部分通過頂桿孔伸入型腔51，大頭部分通過彈簧8緊靠壓蓋。[0021] 凹模5表面設(shè)置溫度傳感器14，溫度傳感器14輸出端聯(lián)接PLC自動控制系統(tǒng)15，PLC自動控制系統(tǒng)命令輸出端聯(lián)接電感應(yīng)線圈11的電源開關(guān)。 當(dāng)然，環(huán)形加熱腔13橫向尺寸為型腔橫截面直徑的0. 8倍，也可以是0. 7-1. 0倍范圍之間的任何數(shù)值；加熱裝置也并不局限于電感應(yīng)線圈，也可以是電阻等其它電加熱裝置，甚至可以是通過燃料加熱。 圖3為本實用新型自動控制原理框圖，如圖所示溫度傳感器14輸出端聯(lián)接PLC 自動控制系統(tǒng)15， PLC自動控制系統(tǒng)命令輸出端控制電感應(yīng)線圈11的開啟或關(guān)閉。 本實用新型在模具上設(shè)置環(huán)形加熱腔并在環(huán)形加熱腔內(nèi)設(shè)置加熱裝置，形成環(huán)形 加熱爐，環(huán)形加熱爐在正常生產(chǎn)時，在模具擠壓工作過程中，由于坯料初始加熱溫度1150°C 且成形過程要自身生熱，熱量一部分傳遞給模具，一部分直接輻射到空氣中同時與空氣對 流。模具接收到熱量后一部分散失，一部分加熱了自身，在型腔內(nèi)外形成溫降梯度；通過環(huán) 形加熱爐的加熱裝置加熱，能夠確保模具外層溫度維持在550 65(TC左右，消除坯料和模 具的溫度梯度，可有效防止了模具型腔熱量散失，確保模具型腔溫度在525t:以上的水平， 實現(xiàn)近似等溫擠壓預(yù)成形。 本實施例中，可以通過PLC自動控制系統(tǒng)自動對加熱裝置進行控制，通過溫度傳 感器將型腔表面溫度數(shù)值傳送至PLC自動控制系統(tǒng)，PLC自動控制系統(tǒng)根據(jù)測的溫度數(shù)值， 控制加熱裝置電源，實現(xiàn)加熱或關(guān)閉動作。當(dāng)然，也可以直接在控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定加熱和間隔 時間，來完成維持型腔表面溫度的作用。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本 實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種汽車外星輪擠壓成型裝置，包括凸模和凹模，所述凸模和凹模之間形成型腔，其特征在于所述型腔外周與加工件桿部相對應(yīng)設(shè)置有加熱裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于所述型腔周圍與加工件桿部相對應(yīng)位置加工環(huán)形加熱腔，環(huán)形加熱腔的橫向尺寸為型腔橫截面直徑的0. 7 `1. 0倍，所述加熱裝置設(shè)置在環(huán)形加熱腔內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于所述加熱裝置與環(huán)形加熱腔內(nèi)環(huán)面之間設(shè)置隔熱罩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于還包括脫模頂桿和彈簧，所述凹模設(shè)置頂桿腔，頂桿腔底部設(shè)置頂桿孔，開口處固定設(shè)置壓蓋，所述頂桿孔與型腔相通，所述脫模頂桿為大小頭結(jié)構(gòu)，大頭部分橫向尺寸大于頂桿孔，脫模頂桿小頭部分通過頂桿孔伸入型腔，大頭部分通過彈簧緊靠壓蓋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于所述凸模與工件接觸位置設(shè)置定位凹槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于所述電加熱裝置為電感應(yīng)線圈；所述凹模表面設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器輸出端聯(lián)接PLC自動控制系統(tǒng)，PLC自動控制系統(tǒng)命令輸出端聯(lián)接電感應(yīng)線圈的電源開關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車外星輪擠壓成型裝置，其特征在于所述汽車外星輪擠壓成型裝置采用凹模在上，凸模在下的倒裝式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車外星輪擠壓成型裝置，包括凸模和凹模，所述凸模和凹模之間形成型腔，型腔外周與加工件桿部相對應(yīng)設(shè)置有加熱裝置，本實用新型在型腔處設(shè)置加熱裝置，維持模具外層溫度，大大減小了坯料和模具的溫度梯度，有效減少了成形過程中坯料熱量散失，實現(xiàn)擠壓預(yù)成形在等溫情況下進行，避免因為溫降過快、材料變形抗力增加導(dǎo)致的無法充滿型腔的情況出現(xiàn)，提高成品合格率，減少浪費。
文檔編號B21C31/00GK201543672SQ20092020737
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者周杰, 夏玉峰, 權(quán)國政 申請人:重慶大學(xué)