[发明专利]一种十字轴冷挤压模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲压模具，具体涉及一种专用于万向节的十字轴冷挤压成型模具的结构。

背景技术

传统的加工方法是十字轴经过热锻或冷挤压成形后，产品的四个轴头是通过冲床冲倒角或车加工倒角的方式完成的。但这两种方法都存在着各自的缺陷。经过冲床冲倒角的会产生两种常见缺陷。第一，倒角根部与轴径的交接处会凸起，在后续磨加工过程中会产生跳动，引起轴径圆度超差，同时还需经常的修磨砂轮，生产效率低下；第二，因为工装的误差或产品的轴径大小，会产生倒角不均匀现象。经过车加工倒角的也会产生两种常见缺陷。第一，车加工产品会产生光洁度的不好，这也是机械加工的通病；第二，也会因为工装的误差或产品的轴径大小，会产生倒角不均匀现象。

正应为传统工艺的材料利用率低、加工工序复杂且精度差的缺陷，为了提高材料利用率，减少加工工序，对传统的模具进行改进，如专利号为89102227.9的中国专利《十字轴毛坯成型工艺及模具》，采用温热挤压成型工艺首先将棒料加热至500℃～1200℃，然后将加热后的棒料放入安装在压力机上的挤压模的料道孔中，开动压力机，装在压力机滑块上的挤压头将棒料压入挤压模的型腔中成型。它是采用热挤压成型，但是能耗大、生产成本高、而且生产环境和噪声不符合环保要求。目前也有采用冷挤压方式生产加工万向节十字轴，也出现了相应的模具，如专利号为01239582.X的中国专利《十字轴冷挤压模具》，包括上模、下模和设于其间的定位销，其特征在于所述上下模块的中心型腔的上下侧设有顶杆腔；在中心型腔外设置有若干个放射状的轴头型腔，并在近中心型腔侧的轴头型腔上设置有缩颈环。这种十字轴冷挤压模具在材料利用率及生产效率上有了很大提高，且加工方便，但是成型后的十字轴的轴头还需经过后续的倒角处理才能最终成型，这样既浪费材料又比较麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构合理、成型后无需倒角处理的十字轴冷挤压模具。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种十字轴冷挤压模具，包括上模具、下模具和设于其间的定位销，在上下模块的中心型腔的上下侧设有顶杆腔，在中心型腔外周设有若干个放射状的轴头型腔，并在近中心型腔侧的轴头型腔上设置有缩颈环，其特征在于所述轴头型腔的端部设置有倒角面，连接于缩颈环上。

为解决其倒角根部与轴径交接处不产生凸台，设置缩颈环与轴头型腔的内径之差为0.04～0.06mm。同时倒角面尾部采用不封闭，为敞开式，以保证材料在模具中有足够的流动距离，防止产品在模具中顶死。

作为改进，所述倒角面与所述轴头型腔圆周面的夹角为＜45°。

最后，所述轴头型腔为四个，呈十字状对称设置在中心型腔的外周。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在轴头型腔的端部设置有倒角面，这样通过冷挤压一次成型的十字轴就无需再进行倒角处理，减少了生产工序，提高了工作效率，避免了冲倒角及车加工倒角的不足之处，同时还节约了原材料。本发明结构更为合理，在保证模具较长使用寿命的前提下，提高了原材料利用率，降低了成本，并且提高了生产效率，产品质量稳定、精度高。

附图说明

图1为本发明实施例的上模具的结构示意图；

图2为本发明实施例的下模具的结构示意图；

图3为图1的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-3所示意，一种十字轴冷挤压模具，包括上模具A、下模具B和设于其间的定位销，选用硬质合金或高速钢材料制作上、下模块1、1’，在上、下模块1、1’的中心位置制有中心型腔2，中心型腔2外周制有四个呈十字状对称设置的轴头型腔3，并在近中心型腔侧的轴头型腔3上设置有缩颈环，并且在轴头型腔3的端部设置有倒角面31，连接于缩颈环32上，为解决其倒角根部与轴径交接处不产生凸台，设置缩颈环与轴头型腔的内径之差为0.04～0.06mm。同时倒角面尾部采用不封闭，为敞开式，以保证材料在模具中有足够的流动距离，防止产品在模具中顶死，所述倒角面31与所述轴头型腔3圆周面的夹角为＜45°；在上、下模块1、1’的外侧设有预紧套6和外套5，在预紧套6上设有定位销孔8，预紧套6的内侧与模块的底部设有垫片7，并在模块与垫片7的中心处设有贯穿的顶杆腔4，由此构成基本彼此对称的上模具A和下模具B，并分别设置在压力机的下固定板和活动板上。

生产时，采用钢铁厂生产的圆钢为原料，下料后依次经过软化处理、磷化润滑处理，在将下料圆棒放入顶杆腔4内，随着压力机驱动上模具往下压，下料圆棒顶开顶杆与下模压合，同时在定位销孔8与定位销的配合下，是上、下模块1、1’紧密扣合，压力机继续下行，由顶杆挤压下料圆棒，使其在模具内从中心型腔2挤向轴头型腔3，并一次成型在轴头端部形成倒角面31，这样成型后的十字轴的轴头就无需再进行倒角处理，减少了生产工序，提高了工作效率，同时还节约了原材料，降低了成本，并且挤压出来的十字轴使用寿命长、质量稳定。