[实用新型]一种传动轴花键挤压成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及挤压技术领域，特别涉及一种传动轴花键挤压成型模具。

背景技术

目前，关于带内花键和外花键的轴类零件加工，国内通常采用热挤压或插齿加工+滚齿加工的工艺方法获得。传统的热挤压成形方法将金属毛坯放入模具型腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属产生塑性变形，得到具有内花键齿形的热挤压成形件；这种加工方法不仅模具寿命不高(特别是齿形冲头的使用寿命极低)、内花键齿形的表面质量差、齿形部分有锥度存在，同时热挤压成形的内花键齿形热胀冷缩变形问题很难掌握。插齿加工工艺在国内已经很成熟，通过插齿的方法加工零件内齿形，常用于加工较大尺寸的内齿轮零件。由于带内花键的轴类零件其内花键尺寸较小、壁厚较薄，插齿加工的插齿刀具较小，插齿刀使用寿命很低，致使其插齿加工成本较高。滚齿加工工艺在国内也很成熟，通过滚齿的方法加工零件外齿形，常用于加工外齿轮零件。由于带内花键和外花键的轴类零件其外花键尺寸较小、外花键模数较小，滚齿加工的滚齿刀具较小，滚齿刀使用寿命很低，致使其滚齿加工成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种既能同时加工内、外花键，又能提高生产效率和产品质量的传动轴花键挤压成型模具。

本实用新型的技术方案如下：

一种传动轴花键挤压成型模具，包括上模和下模，所述上模包括上模板、上模座、上压板、上模套和冲头，所述上模座固设在上模板的下端面，该上模座的中部设有通孔，在该通孔内从上往下依次设有上模垫块和上模套，所述上压板套设在上模套的外侧，且固定于上模座上，所述冲头的上端穿设固定在上模套内，且上端面与上模垫块的下端面贴合抵接，该冲头的下端伸出上模套的下端面，该伸出端沿冲头对应位置的外侧壁方向一体制成有多个截面为渐开线型的第一成型部，所述第一成型部从上到下均依次由第一斜段，竖直段和第二斜段组成，并与冲头的外壁形成一个梯形结构，所述第一斜段的斜面与冲头外壁的夹角为30°，所述第二斜段的斜面与冲头外壁的夹角为60°，多个所述第一成型部形成一个截面为外齿轮的结构；

所述下模包括下模板和下模座，所述下模座固设在下模板的上端面，该下模座的中部也设有通孔，该通孔内从下往上依次设有下垫板、下模垫、下凹模外套和上凹模外套，所述上凹模外套的上端凸伸出下模座的上端面，在所述上凹模外套上端的外侧壁套设有下压板，该下压板固定在下模座上；在所述上凹模外套的中部通过锥度过盈配合冷压装设有上凹模芯内，在所述上凹模芯的中部贯穿开设有固定腔，在所述下凹模外套的中部设有下凹模芯，在所述下凹模芯内设有成型腔，在所述成型腔内设有第二成型部，所述下模板、下垫板和下模垫 中部贯穿开设有与所述成型腔相连通的通孔，三个所述通孔重合形成一个导向孔，在所述导向孔内穿设有顶杆，该顶杆的下端连接有气缸。

采用以上结构，把冲头穿设固定在上模套内，且冲头的上端面与冲头垫的下端面贴合抵接，该冲头的下端伸出上模套的下端面，把坯料放入固定腔内，坯料下端的一部分则伸入成型腔中，加工时，冲头下端面的对应位置抵接坯料的上端面，并带动坯料向下移动，坯料的下端继续伸入成型腔，并由第二成型部对坯料下端外侧的对应位置进行外花键成型挤压加工，待挤压到位时，坯料的对应位置与固定腔的阶梯面抵接，冲头继续向下移动，并由第一成型部对坯料进行内花键成型挤压加工，挤压到位后，由顶杆向上顶出，以便取料。

在此过程中，成型腔起到导向和挤压外形的作用，坯料下端外侧壁由第二成型部挤压成型为一圈外齿槽，加工到位后，接着，冲头继续向下移动，并伸入坯料的内孔，冲头伸出端对应位置的外侧壁方向一体制成有多个截面为渐开线型的第一成型部，多个第一成型部形成一个截面为外齿轮的结构，每个成型部从上到下均依次由第一斜段，竖直段和第二斜段组成，并与冲头的外壁形成一个梯形结构，第一斜段的斜面与冲头外壁的夹角为30°，第二斜段的斜面与冲头外壁的夹角为60°，在挤压加工过程中，受两个斜段夹角的影响，挤压成型受力是循序渐进的，不易产生残渣堆积，齿槽深度较浅时，则不会产生残渣，这样，经过一次挤压成型，就能在坯料上挤压制成多个齿槽；同时，固定腔是固定放置坯料的位置，保证在挤压成型过程中，坯料不会发生偏移，以免损伤成型部，另外，也能防止坯料因受挤压 而变形，保证产品的加工形状；最后，在挤压成型加工完以后，在气缸的带动下，顶杆把已加工的坯料顶出固定腔一段，以便取料，提高了生产效率和安全性，结构简单紧凑，操作便捷，成型效果好。