專利名稱:萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域,特別涉及一種萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具。
背景技術(shù):
萬(wàn)向節(jié),又稱滑套,是汽車等速萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的組成部件。等速萬(wàn)向節(jié),它主要有滑套、三銷軸、傳動(dòng)軸、星形套、保持架、鐘形殼組成。該產(chǎn)品內(nèi)腔由圓弧面均勻分布在內(nèi)孔中,在內(nèi)孔中就自然形成了球道,由于等速萬(wàn)向節(jié)傳遞繁重的驅(qū)動(dòng)力矩,隨受負(fù)荷重,傳動(dòng)精度高,需求量很大,又是安全件,因此其主要零件均采用精鍛件加工而成。裝配過(guò)程中三銷軸裝入萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔里,進(jìn)行滑動(dòng),防止滑動(dòng)過(guò)程中與內(nèi)腔底部干涉,因此鍛造過(guò)程中要保證萬(wàn)向節(jié)腔底形狀及圓角的一致性。目前國(guó)內(nèi)外制造廠家均采用內(nèi)腔精鍛成形毛坯技術(shù),這樣既能滿足精度要求,又降低了制造成本及周期,同時(shí)也符合當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。原有萬(wàn)向節(jié)精鍛槽殼制坯產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝主要有下料一加熱一在大型多工位溫鍛壓力機(jī)上進(jìn)行毛坯成型加工,經(jīng)退火、酸洗、磷化處理后,在冷鍛壓力機(jī)上精整或者用模橫軋工藝和冷擠壓工藝兩種不同的成型方法聯(lián)合完成汽車等速萬(wàn)向節(jié)精鍛槽殼制坯工藝。請(qǐng)參閱圖1 (a)所示,其為萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖1 (b)所示,其為圖1 (a)的橫截面示意圖。圖中A處為內(nèi)腔底部圓角,B為內(nèi)腔球道。由于溫鍛模具的磨損嚴(yán)重,溫鍛沖頭邊沿圓角坍塌嚴(yán)重,導(dǎo)致A處內(nèi)腔圓角不一致,影響裝配。因此,有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其可以保證萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部的圓角一致性,保證了后續(xù)加工和裝配。為了解決上述問(wèn)題,根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,本實(shí)用新型提供了一種萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其包括沖頭和下模,所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分,其中所述沖頭的頭部邊沿為圓角。進(jìn)一步的,所述沖頭自距沖頭的頭部IOmm處向上呈鏤空狀。進(jìn)一步的,其用于對(duì)一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯進(jìn)行整形,通過(guò)對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角進(jìn)行整形以使得圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角一致。進(jìn)一步的,圓柱體鍛還的內(nèi)腔底部圓角的半徑為7±lmm。進(jìn)一步的,所述沖頭的頭部尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔尺寸,所述沖頭的頭部邊沿圓角形狀貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角形狀。進(jìn)一步的,所述沖頭的頭部邊沿的圓角尺寸比圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角尺寸小
O.1mm—O. 2mmο更進(jìn)一步的,所述圓柱形下模腔尺寸比圓柱體鍛坯外形尺寸大O. lmm—0. 2mm。[0013]本實(shí)用新型的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部圓角的整形工藝,采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的圓角進(jìn)行整形,解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底圓角不一致的問(wèn)題,保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。
圖1 (a)是萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖;圖1 (b)是圖1 (a)的橫截面示意圖;圖2是本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖;圖4(a)至圖4(f)是本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)鍛造的產(chǎn)品成形過(guò)程圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例,也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部圓角的整形工藝,采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的圓角進(jìn)行整形,解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底圓角不一致的問(wèn)題,保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。請(qǐng)參閱圖2所示,其為本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所述整形模具采用簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu),其主要包括沖頭210和下模230。所述沖頭的頭部211邊沿為圓角,所述下模230形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分,為了讓圓柱體鍛坯能夠平穩(wěn)放入,所述下??诓?20處開(kāi)有減徑口。在用整形模具整形鍛坯內(nèi)腔底部圓角的過(guò)程中,為了不影響到圓柱體鍛坯內(nèi)腔的其他尺寸,又要達(dá)到整形其內(nèi)腔底部圓角的效果,沖頭的頭部211尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔尺寸,但是沖頭的頭部211邊沿的圓角尺寸貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部形狀,其中圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角的半徑為7±1_。為了避讓掉干涉圓柱體鍛坯內(nèi)腔形狀的可能性,所述沖頭自距沖頭的頭部IOmm處向上呈鏤空狀。為了方便沖頭210能順利進(jìn)入圓柱體鍛坯內(nèi)腔,所述沖頭210的頭部211邊沿的圓角尺寸比鍛坯的內(nèi)腔底部圓角尺寸小O. lmm—0. 2mm。由于整形過(guò)程中圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部形狀由于受力會(huì)產(chǎn)生膨脹,尺寸易超差,所述下模230尺寸比圓柱體鍛還外形尺寸大O.1mm一O. 2mm。利用整形模具進(jìn)行圓柱體鍛坯整形的過(guò)程為將所述步驟350精整工序后的圓柱體鍛坯放入整形模具中,沖頭210向下運(yùn)動(dòng),沖頭210頭部211進(jìn)入所述圓柱體鍛坯的內(nèi)腔中,所述沖頭210的頭部211外沿的圓角完全貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部,通過(guò)沖頭210的頭部211外沿的圓角對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角進(jìn)行整形,當(dāng)壓力機(jī)壓力達(dá)到IOMP左右上沖頭210回程,圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角形狀整形結(jié)束。[0028]請(qǐng)參閱圖3所示,其為本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖。請(qǐng)參閱圖4(a)至圖4(f)所示,其為本實(shí)用新型利用模具鍛造的產(chǎn)品成形過(guò)程圖。圖中所述的工藝流程圖包括如下步驟。步驟310:下料等速萬(wàn)向節(jié)對(duì)鋼材的化學(xué)成分、內(nèi)外質(zhì)量或尺寸精度要求嚴(yán)格。要求選擇合適的棒材,調(diào)整下料長(zhǎng)度,將重量控制在預(yù)先設(shè)定的范圍。圖4 (a)為下料工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟320:鐓粗所述鐓粗是將下料工序后的實(shí)體圓柱體毛坯放入模具中進(jìn)行鐓粗。圖4 (b)為鐓粗工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟330:反擠所述反擠是對(duì)下料、鐓粗后的毛坯進(jìn)行反擠壓以形成一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體坯料。圖4 (C)為反擠工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟340:車外圓所述車外圓是對(duì)反擠工序后的坯料用車削方法加工外圓表面,以去除毛坯上大部分的加工余量,使坯料接近要求的形狀和尺寸。圖4(d)為車外圓工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟350 :精整所述精整是采用整形模具和壓力機(jī)對(duì)一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體坯料進(jìn)行內(nèi)腔以及圓柱體坯料外形尺寸的精整鍛造。圖4 (e)為精整工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟360:整形所述整形是將經(jīng)過(guò)精整工序得到的一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯放入整形模具中,對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角(圖4中R位置的圓倒角)進(jìn)行整形。圖4 (f)為整形工序后得到的產(chǎn)品形狀。在所述步驟310下料工序之后,步驟320鐓粗工序之前還包括拋丸,涂層和加熱工序。在所述步驟330反擠工序之后,步驟340車外圓工序之前還包括控溫冷卻工序,所述反擠工序采用溫鍛工藝。所述控溫冷卻為采用控溫爐對(duì)鍛件進(jìn)行冷卻,與常規(guī)退火相比,可以大大縮短退火周期,從而提高生產(chǎn)效率、降低成本,所述精整工序和整形工序采用冷鍛工藝。綜上所述,本實(shí)用新型萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其用于對(duì)經(jīng)過(guò)精整工序得到的一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯進(jìn)行整形,通過(guò)對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角進(jìn)行整形以使得圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角一致。首先通過(guò)溫鍛的工藝鍛造出一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽的圓柱體溫鍛坯料,主要包括下料,拋丸,涂層,加熱,鐓粗,反擠,控溫冷卻;由于熱脹冷縮的原理,溫鍛后坯料的尺寸會(huì)產(chǎn)生縮放,不能達(dá)到要求的精度,因此需用冷精整工序來(lái)鍛造圓柱體坯料的內(nèi)腔以及外形尺寸。由于溫鍛模具損耗大,沖頭邊沿的圓角坍塌嚴(yán)重,難保證內(nèi)腔的底部圓角的尺寸,因此本實(shí)用新型利用整形模具和壓力機(jī)整形內(nèi)腔底部圓角,以達(dá)到工藝要求,保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的圓角進(jìn)行整形,解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底圓角不一致的問(wèn)題,保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。需要指出的是,熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地,本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求1.一種萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,包括沖頭和下模,所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分,其特征在于所述沖頭的頭部邊沿為圓角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其特征在于所述沖頭自距沖頭的頭部IOmm處向上呈鏤空狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其特征在于其對(duì)圓柱體鍛坯進(jìn)行整形,該圓柱體鍛坯的一端具有內(nèi)腔,另一端具有凹槽,圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角的半徑為7 土 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其特征在于所述沖頭的頭部尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔尺寸,所述沖頭的頭部邊沿圓角形狀貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其特征在于所述沖頭的頭部邊沿的圓角尺寸比圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角尺寸小O. lmm—0. 2_。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,其特征在于所述圓柱形下模腔尺寸比圓柱體鍛還外形尺寸大O.1mm一O. 2mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角整形模具,包括沖頭和下模,所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分,其中所述沖頭的頭部邊沿為圓角。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的圓角進(jìn)行整形,解決了萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角不一致的問(wèn)題,保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。
文檔編號(hào)B21D37/10GK202893997SQ20122053218
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者蔡冰, 黃榮, 朱亞萍, 季成 申請(qǐng)人:鹽城理研精密鍛造有限公司