[发明专利]用于转向齿条的锻模设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆齿条和小齿轮转向机构的转向齿条的制造，且具体地讲，涉及一种用于锻造转向齿条的锻模设备。

背景技术

典型地，从圆形实心棒料制造了车辆转向齿条，并且在一端附近在整个棒上拉削或开孔出（broach）齿形区域。这导致具有“D”形状的齿形区域的横截面,并且因此这些齿条通常称为“D-齿条”。

从圆形实心棒料制造出转向齿条的另一方法是用以锻造齿形区域。锻造的优点在于：齿可以形成为具有可变传动比。美国专利4,571,982(Bishop等人)和5,862,701(Bishop等人)公开了用于对具有有着“Y”形横截面的齿形区域的转向齿条进行无飞边温锻（flashless warm forging）的锻模设备。这些类型的齿条已知为“Y-齿条”。

美国专利5,862,701(Bishop等人)中公开的锻模设备是对美国专利4,571,982(Bishop等人)中公开的锻模设备的改进。然而，美国专利5,862,701(Bishop等人)中公开的锻模设备仍然具有局限性。该锻模设备具有用于抓握正在锻造的棒的夹持器。夹持器包括上半部分和下半部分，每个半部分由活塞支撑。夹持器下半部分在锻造冲程期间抵对着下垫板降至最低点。相比之下，虽然夹持器上半部分也可以由锻模的其它元件支撑，但夹持器上半部分仅由液压在它的活塞上施加负荷。这限制了能够施加于夹持器上半部分的负荷，因为活塞的尺寸受到锻模设备中的其它部件和锻模设备的总体尺寸局限的限制，以及因为能够施加于活塞的液压受到密封和其它因素的限制。

为了改善正在锻造的齿条的精确性、以及特别地为了改善对于棒的抓握部分相对于齿条的锻造齿形部分的偏移的控制，希望与由美国专利5,862,701(Bishop等人)中公开的锻模设备在实践中能够施加的负荷相比把更大的负荷施加于夹持器。特别地希望在锻模设备的锻造冲程的末尾增加抓握负荷以防止夹持器的半部分在此时分开，因为正是在锻造冲程的末尾的锻造工具和夹持器的相对位置确定了锻造的齿条的形状。防止夹持器的半部分分开也防止了过多材料从型腔逸漏出。

本发明的目的在于提供一种用于锻造转向齿条的改进的锻模设备。

发明内容

本发明包括一种用于从棒锻造出转向齿条的锻模设备，该转向齿条具有齿形部分，该锻模设备包括第一垫板和第二垫板、多个锻模元件、至少一个夹持器、以及夹持器偏置装置，第一垫板和第二垫板可朝着彼此移动以锻造出转向齿条，所述多个锻模元件由垫板携载，每个锻模元件具有形成为齿形部分的区域的对应部分（obverse）的一种成形表面，所述至少一个夹持器适应于在锻造转向齿条时抓握住棒的一部分，夹持器包括第一夹持器半部分和第二夹持器半部分，第一夹持器半部分和第二夹持器半部分分别由第一垫板和第二垫板携载并且可相对于第一垫板和第二垫板移动，夹持器偏置装置适于在锻造转向齿条时使夹持器半部分朝着彼此偏置，其特征在于，布置所述锻模设备，从而使得：当垫板朝着彼此移动以锻造转向齿条时，第一夹持器半部分相对于第一垫板移动直至它紧邻抵靠着第一垫板，并且第二夹持器半部分相对于第二垫板移动直至它紧邻抵靠着第二垫板。

优选地，所述第一夹持器半部分由可在第一垫板中的第一孔中移动的第一活塞加以支撑，并且第二夹持器半部分由可在第二垫板中的第二孔中移动的第二活塞加以支撑，夹持器偏置装置包括了当每个活塞在它各自的孔中移动时限制着来自孔的流体流动。

优选地，所述第一夹持器半部分和第二夹持器半部分中的至少一个借助于其各自的邻靠着垫板的活塞而邻靠住其各自的垫板。

优选地，所述第一夹持器半部分和第二夹持器半部分中的至少一个借助于其各自的活塞的端面邻靠住其各自的垫板，所述其各自的活塞的端面邻靠着它在其中移动的各自的孔的末端。

在一个优选实施例中，所述活塞的端面局部地卸载或解放（relieve）以在活塞的端面邻靠着孔的末端时允许流体经过活塞的端面。优选地，所述活塞的端面借助于活塞的端面中的至少一个凹槽而得以局部卸载或解放。在另一优选实施例中，所述孔的末端得以被局部卸载或解放以在活塞的端面邻靠住孔的末端时允许流体经过活塞的端面。

优选地，所述至少一个夹持器包括了安置在锻模元件的任一侧的两个夹持器。

优选地，所述转向齿条是Y-齿条并且所述齿形部分包括齿轮齿的阵列、两个相对于彼此形成一定角度的相对着的引导面、和与齿相对着的端面。