[发明专利]一种带槽结合齿圈冷挤压成形模具及其工艺

说明书

本发明所述的一种带槽结合齿圈冷挤压成形模具及其工艺，它包括：上冲头，芯棒，余料块，齿圈坯件和凸模，所述的上冲头和芯棒通过热镶的方式过盈配合在一起，芯棒上设有余料块，齿圈坯件的下方置于凸模中心腔上，齿圈坯件的上方设有上冲头和芯棒。该模具及其工艺，直接把三个内槽挤压出来，无需后续拉床拉削，加工精度高，报废率低，成本低。

技术领域

本发明涉及一种冷挤压模具，尤其涉及一种带槽结合齿圈冷挤压成形模具及其成形工艺。

背景技术

汽车产业是国民经济重要的支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着汽车制造技术的飞速发展，对汽车零部件的“质”和“量”的要求越来越高，提高零部件的加工成形质量，批量化生产降低生产制造成本，降低生产能耗已成为汽车制造业的发展方向。

结合齿圈是汽车变速箱中的换挡关键零件。质量好、工作稳定的结合齿圈，可以减少汽车变速器换挡时间，降低换挡冲击，提高驾驶舒适性。目前，结合齿圈的齿形主要采用冷锻成形工艺，三个内槽通过拉床拉削加工完成。现有技术的主要工艺流程为:热锻制坯→冷锻成形外花键→精车→拉内槽。拉内槽工序一直存在内槽位置精度偏低、报废率偏高等缺陷，且拉刀成本昂贵，致使整个零件成本很高。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供的一种带槽结合齿圈冷挤压成形模具及其工艺，直接把三个内槽挤压出来，无需后续拉床拉削，加工精度高，报废率低，成本低。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种带槽结合齿圈冷挤压成形模具，它包括：上冲头，芯棒，余料块，齿圈坯件和凸模，所述的上冲头和芯棒通过热镶的方式过盈配合在一起，芯棒上设有余料块，齿圈坯件的下方置于凸模中心腔上，齿圈坯件的上方设有上冲头和芯棒。

作为本发明的进一步优选，所述的上冲头上依次设有凸台、齿形工作带和齿形透空带。

作为本发明的进一步优选，所述的上冲头上设有的凸台的四个侧面加工有1°～3°的拔模斜度，用于方便脱模。

作为本发明的进一步优选，所述的上冲头和芯棒过盈配合的过盈量为0.02mm。

热镶是指把模具的外套加热，使得外套的内孔涨大，然后把模芯放进去，待到内外温度达到平衡状态，模具的模芯就会被紧紧的镶在一起，模具的外套对模芯的保护强度要比冷镶的强度要大得多，在机械加工和制造过程中，过盈配合属于紧配合中的一种，上冲头和芯棒通过热镶的方式过盈配合在一起，从而保证上冲头和芯棒连接的可靠性和稳定性。

作为本发明的进一步优选，所述的余料块根据上冲头的基准加工而成，所述的余料块用于减少成型力。

作为本发明的进一步优选，所述的上冲头和芯棒均采用高速钢材料制成，硬度为62HRc,材料为SKH55。

作为本发明的进一步优选，所凸台和一体成型的凸模的表面设有PVD涂层，凸台通过抛光工艺使其表面粗糙度为Ra0.04～Ra0.05。

PVD是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。PVD的特点是：可以用来制备具有各种特殊力学性能和物理性能(例如：高硬度、高耐热、高热导、高耐腐蚀、抗氧化、绝缘等)涂层，不仅可以层积金属涂层，合金涂层，还可以层积多种多样的化合物，非金属半导体等。PVD的应用范围：气象层积技术成产设备的高硬度、高耐热、高热导、高耐腐蚀、抗氧化、绝缘能涂层，特殊性能的电学，光学功能的涂层，装饰装修涂层，已经广泛用于机械、航天、建筑、五金装饰、电子产品、汽车配件等行业。

本发明所述的一种带槽结合齿圈冷挤压成形工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤如下：

(a)下料

对坯料进行锯断下料；