[实用新型]花键轴半闭式轴向挤压模具

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

据传北京传动轴厂也已生产汽车花键，但齿形充填不稳定。

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”。

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”。

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”。

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”。

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。

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

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。

本实用新型采用以下技术方案：

一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。

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。

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。

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。

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。

本实用新型的有益效果：

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。

附图说明

图1为本实用新型选定实施例的结构示意图。