[实用新型]半轴套管挤压模具

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种半轴套管挤压模具，属于挤压模具技术领域，具体属于一种热挤压模具。

(二)背景技术

半轴套管俗称轴头，是载重汽车后桥上承担负荷的主要零件。早期半轴套管通常采用铸造成型，然后进行后续加工，因铸造成型的坯件组织致密不够，并且可能还存在各种铸造缺陷，机械性能差，已经是一种几乎被完全淘汰的工艺。

还有一种锻造成型，半轴套管尺寸细长，且为中空结构，锻造过程中成型困难较多，并且难于保证加工精度。

目前采用的锻造工艺主要两种，一种是采用无缝钢管在平锻机上镦挤，由于材料价格较高，造成生产成本提高；另一种是采用圆棒料镦挤，由于此种加工方法中，模具结构根据产品成型的反挤压法制造而成，使得挤压冲头的长度必须要大于锻件高度，从而造成挤压冲头的细长比进一步增大，再生产过程中挤压冲头极易产生变形、损坏，使用寿命低，需要经常更换挤压冲头。在后期其他工序中，还需要单独设立工序去除反挤压留下的连皮，或设立单独的切除端头工序去除连皮，不仅加工流程长，材料利用率低，而且工艺流程复杂，严重影响生产效率。

目前主要通过改善锻模的结构，具体到半轴套管这种细长件进行模锻，通常需要将其加热到1200℃左右，在大型压力机上，挤压成形，要么是正挤压，要么是反挤压。对我们今天研究的锻件来说，是采用的反挤压工艺。这种工艺能够使锻件组织致密，抗疲劳强度高。但因锻件坯件往往需要加热到非常高的温度和并要承受较大变形应力，所以温度的影响和力对模具的作用是设计模锻结构必须考虑的问题。

在半轴套管的冲孔工序中，挤压过程模具与坯料内部的温度都会发生变化，结果表明，该过程中坯料受到模具巨大的力的作用，大量的热能传到模具上，模具在力和热能的作用下要发生塑性变形或断裂，无法保证正常进行。

在热挤压时，模具的工作环境非常恶劣，除了要承受较大的负荷外，还要受到交变温度的影响。模具会因工件成型温度高而迅速升温，此时对模具进行充分的冷却是模具维持正常使用寿命的必要条件。

目前主要是通过对凹模进行降温，其方法是在应力圈内设置水冷通道对模具进行冷却。但目前对凸模冷却却还没有好的方法，尤其在半轴套管模锻冲孔中，如果没有冷却，凸模温度一般能达到1000℃，其硬度会明显下降，并且受交变温度影响，其内部残余应力加大，脆性变大，容易造成凸模断裂而失效。并且即便是凸模没有断裂，其工作带也往往会因镦粗而失效。

(三)发明内容

本实用新型为了克服凸模容易断裂，使用寿命短的缺陷，提供了一种可以对凸模冷却，寿命长的半轴套管挤压模具。

本实用新型半轴套管挤压模具采用以下技术方案：

本实用新型半轴套管挤压模具，主要由凸模和凹模组成，其中凸模包括凸模座、镶嵌在其内的冲体座、紧固于该冲体座上的冲体和与该冲体紧固连接的冲孔冲头，所述冲体和冲孔冲头通过带有双头螺纹的接螺套连接，其中冲体内设有通孔，冲孔冲头则相应设置有直到工作带的盲孔；所述冲头座内设置有进水通道和出水通道；在上述冲体、冲孔冲头和接螺套构成的通道内设置有与上述进水通道相连通的水管，该水管外侧通道则与上述出水通道相连通。

上述半轴套管挤压模具，所述接螺套为外螺纹接螺套，其光杆段长度小于与之配和的所述通孔与盲孔的光孔段长度之和。

上述半轴套管挤压模具，所述冲体设有2或4个工艺孔。

上述半轴套管挤压模具，所述凹模包括外应力圈和内应力圈，两应力圈之间设有冷却水通道，其中外应力圈上端开有与该冷却水通道连通的进水孔，对应侧下端开有与该冷却水通道相连通的出水孔。

本实用新型半轴套管挤压模具，其凸模冲体和与该冲体紧固连接的冲孔冲头内部开有空腔，在该空腔内设置冷却水管，从冷却水管进水，从冷却水管和该空腔间隙出水，已达到对冲头冷却的目的。实验证明，这种情况下，冲头温度低于摄氏200度，虽然也会受到交变温度的影响，但交变温差小，极限温度不高，对冲头实际影响不大。并且冲头温度低，其强度降低少，可以用较小的材料达到所需的强度。采用接螺套连接冲体和冲头，便于更换，效率高。并且采用外螺纹接螺套，其光杆段长度小于与之配和的所述通孔与盲孔的光孔段长度之和，也就是的冲体下端面直接与冲孔冲头上端面面接触配合，接螺套螺纹今起到紧固作用，不会受到过大的冲击载荷，螺纹受冲击载荷冲击失效几率大大降低。在冲体上设置用于装卸冲体，或者再紧固或拆卸冲孔冲头时夹持冲体的工艺孔，便于装配。对于凹模，采用在应力圈内设置冷却水通道的方案能对凹模有效散热，且凹模座不会太热，防止工人误操作，烫伤皮肤。