[发明专利]渐开线外花键硬质合金挤压模

说明书

技术领域

本发明涉及到一种模具，具体地说是一种适用于加工轴类零件上渐开线外花键的硬质合金挤压模。

背景技术

渐开线花键是机械传动中重要的联接方式，渐开线花键轴的传统加工方式为滚齿加工和铣削加工，不仅生产效率低，而且花键精度也不高。随着汽车工业的飞速发展，对渐开线花键轴类零件的需求越来越大，精度要求也越来越高，而传统的加工方式已逐渐满足不了其生产和精度要求。近年新兴的搓齿加工方式虽然具有生产效率高、产品精度高的特点，但搓齿机和搓齿刀的价格比较高，调试这一环节至关重要，需要专业人员来操作。而且对于一根长轴类零件，需要两端加工不同参数的渐开线花键时，如果只有一台搓齿机，就无法满足一次装夹、两端花键同时加工的任务，只有在加工完一端花键后，重新对搓齿刀进行拆装、调试，再加工另一端花键，不仅操作麻烦，而且如果花键两端有位置度要求的，则两次装夹对位置公差影响非常大。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种加工成本低、使用寿命长、加工效率和加工精度高，可实现对一根长轴两端同时加工花键的渐开线外花键硬质合金挤压模。

为解决上述技术问题，本发明渐开线外花键硬质合金挤压模包括硬质合金模芯和壳体，所述壳体设于所述硬质合金模芯的外部并与所述硬质合金模芯过盈配合相连，所述硬质合金模芯的花键部分包括连续相连的花键前导、花键工作段和花键回程段。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，它还包括有垫块，所述垫块设于所述硬质合金模芯的下面并与所述壳体过盈配合相连。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述硬质合金模芯和所述壳体采用冷装过盈配合方式相连，并经400℃恒温4～5小时，消除应力；所述垫块和所述壳体采用热装过盈配合方式，以增加挤压模的承载能力，延长模具的使用寿命。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键前导采用锥形入口，以避免挤压花键时出现的入模口局部墩粗现象。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键工作段的工作宽度按0.2与被加工花键长度的乘积数值选取，以使挤压过程中金属流动容易，且将摩擦力控制在相对小的范围。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述硬质合金模芯内的棱角及过渡处采用圆角过渡，以使挤压过程中金属光滑流动。 

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键回程段按花键形式设计，且带有一定的拔模斜度，以使被挤压花键方便出模。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键工作段的齿槽宽制造公差控制在0.004mm以内，以有效控制被加工花键棒间距尺寸及棒间距的椭圆变化。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键工作段的分度公差要求在0.005mm以内、齿形公差要求在0.005m以内、齿向公差要求在0.003mm以内，以有效控制被加工花键的各单项误差。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述花键工作段的齿面粗糙度Ra值不大于0.1μm，以有效控制被加工花键的齿面粗糙度。

上述渐开线外花键硬质合金挤压模，所述硬质合金模芯涂有涂层，以使挤压模模芯在工作时产生更低摩擦系数、更好的耐高温性、更高的耐磨性，可进一步增加挤压模的寿命。 

本发明由于采用了上述技术方案，它采用具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能的硬质合金类材料制成模芯，挤压模寿命可以达到10万件以上，比采用高速钢制造而成的搓齿刀寿命高出很多。应用时直接安装在机床上就能使用，不仅能实现一般轴类零件上渐开线外花键的加工，同时可通过同轴双传动压机实现一根长轴两端同时加工外花键，加工效率高。由于其本身精度较高，因而被加工花键的精度也很高，保证了被加工花键的精度等级能达到国家标准GB/T3478中规定的5级花键要求，并且质量稳定。

附图说明

图1是本发明挤压模的结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明渐开线外花键硬质合金挤压模包括硬质合金模芯1、垫块2和壳体3，硬质合金模芯1进行涂层处理，是挤压花键的关键部件。硬质合金模芯1内的棱角及过渡处采用圆角过渡，以使挤压过程中金属光滑流动。壳体3和垫块2可根据机床的实际情况改变外形和结构（根据实际需要有时也可不设垫块3）。壳体3设于硬质合金模芯1的外部，垫块2设于硬质合金模芯1的下面，硬质合金模芯1和壳体3采用冷装过盈配合方式相连，并经400℃恒温4～5小时，消除应力。垫块2和壳体3采用热装过盈配合方式。硬质合金模芯1的花键部分包括花键前导11（也即入模口）、花键工作段12和花键回程段13（请同时参阅图2），花键前导11采用锥形入口，花键工作段12的工作宽度按0.2与被加工花键长度的乘积数值选取，以使挤压过程中金属流动容易，且将摩擦力控制在相对小的范围。花键工作段12的齿槽宽制造公差控制0.004mm以内，分度公差要求在0.005mm以内、齿形公差要求在0.005m以内、齿向公差要求在0.003mm以内，齿面粗糙度Ra值不应大于0.1μm。花键回程段13按花键形式设计，且采用一定拔模斜度（大径、小径、齿槽宽都带斜度），以使被挤压花键方便出模。