[发明专利]空心轴锻压成型方法

说明书

本发明涉及空心轴锻压成型方法，包括：S1、棒料下料；S2、模具包括上模和下模，上模包括压柱，压柱下表面设置有上成形盲孔；下模包括底板、下模座、冲杆、冲杆垫、冲杆压圈、上模座、模套、内套以及压圈，下模座安装于底板，上模座的底部安装于下模座的顶部，模套外壁与空腔侧壁滑动配合，内套设置有下成型孔，下成型孔的上端设置有凸台成形槽，内套设置于模套内部，模套与下模座之间设置有弹簧，冲杆安装于内腔的底部，冲杆的上端伸入下成型孔内；S3、在中心盲孔的孔底进行冲孔，得到过渡坯；S4、将过渡坯远离凸台的一端进行径向锻压，得到终锻件。本发明机加工余量小，降低材料损耗和刀具成本，提高加工效率，同时保证中心通孔的加工精度。

技术领域

本发明属于空心轴锻造技术领域，尤其是一种空心轴锻压成型方法。

背景技术

空心轴是常用零部件，某空心轴的结构如图1所示，轴体100上部的外壁设置有凸台110，轴体100下部的外壁设置有倾斜段120，中心通孔包括从上至下依次设置的上缩口段130、直线段140和下缩口段150，上缩口段130和下缩口段150的直径从内至外逐渐减小，使得中心通孔两端的直径小于中部的直径。上述空心轴传统的加工方式为机床加工，即采用刀具进行钻孔和切削，材料耗损大，刀具成本高，加工效率低。

CN201510513390.7公开了一种变截面空心轴锻件挤压成型方法，皮料墩粗后通过机加工的方法加工出中心孔，还是存在材料耗损大，刀具成本高，加工效率低的缺陷。

CN202010551495.2公开了一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺，冷锻只适用于小尺寸的零部件，且钻孔还是要机加工，效率较低。

CN201911259119.X公开了一种空心轴及其制造方法，对棒料进行锻造得到毛坯，毛坯进行机加工而得到管状粗坯，管状粗坯热处理后进行锻造，得到管状细坯，管状细坯铣削加工后得到管状精坯，管状精坯加热后对其两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴。这种锻造工艺机加工过程还是比较多，影响加工效率。此外，径向锻造时可以保证空心轴外部尺寸，但是难以控制空心轴的内部尺寸精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种空心轴锻压成型方法，机加工余量小，降低材料损耗和刀具成本，提高加工效率，同时保证中心通孔的加工精度。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：空心轴锻压成型方法，包括：

S1、棒料下料；

S2、模锻：采用的模具包括上模和下模，所述上模包括压柱，所述压柱的下表面设置有上成形盲孔；所述下模包括底板、下模座、冲杆、冲杆垫、冲杆压圈、上模座、模套、内套以及压圈，所述下模座安装于底板，所述上模座的底部安装于下模座的顶部，所述下模座与所述上模座的内部设置有空腔，所述模套位于上模座的空腔中，且模套外壁与空腔侧壁滑动配合，所述内套设置有下成型孔，所述下成型孔的上端孔口设置有凸台成形槽，且所述下成型孔与所述上成形盲孔同轴，所述内套设置于模套内部，所述模套与下模座之间的空腔中设置有弹簧，所述压圈安装于上模座的顶部并压紧模套的上端面，所述冲杆垫安装于内腔的底部，所述冲杆的下端设置有安装头，所述安装头嵌入冲杆垫，所述冲杆压圈与冲杆垫相连，且所述冲杆压圈压紧安装头，所述冲杆的上端穿过所述冲杆压圈并向上延伸至下成型孔内；所述下模内设置有从底板下表面延伸至空腔的顶出孔；

将棒料加热后放入内套的下成型孔中，锻压设备推动上模向下移动，棒料的上端进入上成形盲孔，压柱推动棒料、模套和内套向下移动，冲杆进入棒料内部，在棒料内部成型中心盲孔，同时棒料外壁在凸台成形槽的作用下将凸台成型，得到中间坯；中心盲孔的深度为中间坯总长度的2/3至9/10，中心盲孔孔底到中间坯端面的长度小于或等于10cm；

成型后，锻压设备带动上模脱离下模，将顶杆伸入顶出孔并将锻件顶出；

S3、冲孔：在中心盲孔的孔底进行冲孔，预成形中心通孔成型，得到过渡坯；