一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械制造加工領(lǐng)域，具體涉及一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車差速器是一個差速傳動機構(gòu)，用來保證各驅(qū)動輪在各種運動條件下的動力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。半軸齒輪的外形是由錐齒輪和臺階式圓柱體組成，作為汽車差速器的重要零件，需求量大且精度要求高。
[0003]汽車差速器半軸齒輪的精密鍛造，常采用的鍛造工序依次為壞料加熱、預(yù)鍛、切邊、去除氧化皮、終鍛的鍛造工藝。該鍛造工藝利用模具得到齒形和長軸已經(jīng)成型的半成品，鍛造后再經(jīng)鉆孔、端面和軸頸硬車加工等工序得到最終產(chǎn)品。
[0004]鍛造時為使精鍛時鍛件能定位，采用齒形模在下而凹模放置在上的模具。首先，由于長半軸的凹模型腔很深，內(nèi)部容易積壓空氣，影響長軸部分小端的成形，工件質(zhì)量得不到保證;其次，為了順利脫模，勢必要增加凹模的拔模斜度，一般是8?10度，增加用料和后續(xù)機加工難度;再有，鍛件很容易粘在凹模內(nèi)，當(dāng)將其敲擊下來時，很容易撞擊到齒形模或地面上形成不可逆碰傷，產(chǎn)生殘次品，影響鍛造速度和質(zhì)量;最后，預(yù)鍛和終鍛工序使用不同的模具，影響鍛造的工件精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，該模具能有效減少用料，增加經(jīng)濟效益，提高鍛造加工質(zhì)量。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，包括組合上模和組合下模。所述組合下模包括凹模和頂料組件;所述凹模型腔的拔模斜度為2?3度;所述組合上模包括齒形模;所述組合上模和組合下模對應(yīng)位置上設(shè)置導(dǎo)向組件;所述凹模上設(shè)置一個或多個定位凹部。
[0007]優(yōu)選的:所述定位凹部為定位槽，所述定位槽上寬下窄。
[0008]優(yōu)選的:所述定位槽位于凹模外側(cè)的槽寬大于內(nèi)側(cè)槽寬。
[0009]優(yōu)選的:所述定位凹部包括第一定位凹部和第二定位凹部;所述第一定位凹部和第二定位凹部均設(shè)置在凹模與工件接觸的邊緣上，所述第一定位凹部和第二定位凹部相隔1/5?1/3弧長。
[0010]優(yōu)選的:所述導(dǎo)向組件包括設(shè)置在所述組合上模上的導(dǎo)柱，以及設(shè)置在組合下模上的導(dǎo)柱孔。
[0011]優(yōu)選的:所述組合下模包括與凹模相匹配的凹模應(yīng)力圈；所述組合上模包括與齒形模相匹配的齒形模應(yīng)力圈；所述導(dǎo)向組件設(shè)置在凹模應(yīng)力圈和齒形模應(yīng)力圈上。
[0012]優(yōu)選的:所述頂料組件包括在所述凹模型腔下部設(shè)置的鑲塊，以及鑲塊內(nèi)設(shè)置的頂桿。
[0013]本實用新型具有以下有益效果:該模具為組合式模具，組合下模包括凹模，并設(shè)置頂料組件。所述凹模型腔的拔模斜度為2?3度。將工件頂出小段距離后，即可取出。能有效減少用料，增加經(jīng)濟效益。并且凹模在下，能減少鍛件齒面碰傷，提高鍛造加工質(zhì)量，有利于后續(xù)機加工。所設(shè)置的導(dǎo)向組件保證了上、下模具準確定位，保證模具精密度。凹模上設(shè)置的定位凹部能很好的保證二次定位，預(yù)鍛和終鍛工序可以使用同一模具，簡化操作，提高鍛造的工件精度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為圖1的A-A視圖；
[0016]圖3為圖2的B-B截面圖；
[0017]圖4為本實用新型優(yōu)選的實施方式的組合下模的俯視圖；
[0018]圖5為本實用新型另一種優(yōu)選的實施方式的組合下模的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1、2所示的，一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，包括組合上模和組合下模。所述組合下模包括凹模6和頂料組件;所述組合上模包括齒形模I。利用頂料組件頂出工件9，因此所述凹模6型腔的拔模斜度8為2?3度，頂出小段距離，即可取出工件9。能有效減少用料，提高材料利用率，增加經(jīng)濟效益。并且凹模6在下，能減少工件9齒面碰傷，提高鍛造加工質(zhì)量，有利于后續(xù)機加工。所述組合上模和組合下模對應(yīng)位置上設(shè)置導(dǎo)向組件。保證了上、下模具準確定位，保證模具精密度。
[0020]預(yù)鍛和終鍛工序中使用不同模具時，模具之間的差別以及工件9放入模具位置的偏差，都會影響工件9精度。因此所述凹模6上設(shè)置一個或多個定位凹部。由于凹膜6上設(shè)置定位凹部，預(yù)鍛后工件9形成與定位凹部形狀一致的凸起。將經(jīng)過預(yù)鍛工序的預(yù)鍛件齒面向上，定位凸起與定位凹部對齊放入凹模6，能很好的保證二次定位，預(yù)鍛和終鍛使用同一模具。這樣保證終鍛位置與預(yù)鍛位置一致，提高鍛造的工件9精度。
[0021]如圖2所示，所述定位凹部為定位槽11，預(yù)鍛后預(yù)鍛件上形成與定位槽11形狀一致的凸臺。所述定位槽11可以是上下尺寸一致，即橫截面為矩形。優(yōu)選的，所述定位槽11上寬下窄，即橫截面可以為如圖3中所示的倒置的等腰梯形，更便于終鍛時定位凸臺與定位槽11并放置。優(yōu)選的，如圖4所示，所述定位槽11位于凹模6外側(cè)的槽寬大于內(nèi)側(cè)槽寬；也就是所述定位槽11工件9內(nèi)端處較窄，工件9外端處較寬，即為圖中左邊較窄右邊較寬的形狀;避免凸臺放入定位槽11時的偏差，提高定位的準確度。當(dāng)然，定位槽11的橫截面并不局限于矩形和梯形，也可以是圓形、半圓形或者橢圓形等。
[0022]更好的是，可以設(shè)置多個定位凹部，保證定位的準確度。如圖5所示，所述定位凹部包括第一定位凹部IV和第二定位凹部11"。所述第一定位凹部IV和第二定位凹部11〃可以是矩形、梯形等，優(yōu)選的是為圖中所示的半圓形。所述第一定位凹部IV和第二定位凹部11"均設(shè)置在凹模6與工件9接觸的邊緣上。預(yù)鍛后，預(yù)鍛件的邊緣處形成兩個半圓形的凸起，利用這兩個凸起實現(xiàn)定位。所述第一定位凹部If和第二定位凹部11〃相隔1/5?1/3弧長，SP所述第一定位凹部IV和第二定位凹部11〃可以挨的較近，也可以相隔較遠。優(yōu)選的，所述第一定位凹部IV和第二定位凹部11〃之間相隔1/4弧長。即預(yù)鍛件上形成的兩個凸起與中心連線形成九十度的夾角。這樣設(shè)置兩個定位凹部，終鍛時定位更為準確。
[0023]所述導(dǎo)向組件可以是鎖扣導(dǎo)向，加工時將鎖扣設(shè)置在組合上模和組合下模的接觸面上。并且通常將鎖扣的凸起部分設(shè)置在組合下模，并在組合上模相應(yīng)位置上設(shè)置鎖扣的下凹部分。通過鎖扣進行定位并鎖緊，組合上模和組合下模之間緊密度高，且加工較為方便。也可以如圖1、2所示的導(dǎo)柱3導(dǎo)向。所述導(dǎo)向組件包括設(shè)置在所述組合上模上的導(dǎo)柱3，以及設(shè)置在組合下模上的導(dǎo)柱孔10。采用導(dǎo)柱3導(dǎo)向，導(dǎo)向行程長，導(dǎo)向準確度高。且在組合上模與壞料以及組合下模接觸之前已完成導(dǎo)向，避免接觸后進行模具位置調(diào)整，減少模具的磨損。
[0024]更好的是，所述組合下模包括與凹模6相匹配的凹模應(yīng)力圈7;所述組合上模包括與齒形模I相匹配的齒形模應(yīng)力圈2。通過在凹模6和齒形模I外設(shè)置凹模應(yīng)力圈7和齒形模應(yīng)力圈2，增強組合下模和組合上模在鍛造時的承載能力，提高模具強度。并且很好的保護凹模6和齒形模I，應(yīng)力圈會先行出現(xiàn)損壞，對其進行更換即可，降低成本。
[0025]導(dǎo)向組件可以直接設(shè)置在凹模6和齒形模I上，定位準確度較高。優(yōu)選的是，所述導(dǎo)向組件設(shè)置在凹模應(yīng)力圈7和齒形模應(yīng)力圈2上，加工方便且不影響凹模6和齒形模I，延長模具使用壽命。所述頂料組件包括在所述凹模6型腔下部設(shè)置的鑲塊5，以及鑲塊5內(nèi)設(shè)置的頂桿4 ο頂桿4帶動鑲塊5移動，頂出工件9 ο更好的是，鑲塊5由硬度較小的材料制成，減小頂料過程對工件9的損傷，保證鍛造的工件9質(zhì)量。
[0026]該模具可以按照以下步驟進行制作安裝:
[0027]1、齒形模I和齒形模應(yīng)力圈2通過1.5度小角度的配磨、壓配，且壓配時的軸向過盈量在12-15mm，以提高模具壽命;齒形模I型腔和導(dǎo)柱孔10的精加工在壓配后進行；導(dǎo)柱3材料選用GCrl5，工作面要求磨削，導(dǎo)柱3裝配時與齒形模應(yīng)力圈2過盈配合。
[0028]2、凹模6和凹模應(yīng)力圈7通過1.5度小角度的配磨、壓配，壓配時的軸向過盈量在12-15mm;凹模6型腔和導(dǎo)柱孔10及鍛件定位凹部的精加工在壓配后進行；凹模6型腔的拔模斜度8為2-3度;鑲塊5單獨加工，與組合下模在裝配時小間隙配合。
[0029]3、齒形模I和齒形模應(yīng)力圈2壓配好后，加工中心精銑齒形部分，導(dǎo)柱孔10在整體鑲配后粗加工，再在加工中心精加工，確?；瑒悠椒€(wěn)，導(dǎo)向可靠。
[0030]4、模具在安裝時，組合上模與組合下模均通過上、下壓邊板(圖中未畫)、內(nèi)六角緊固螺釘與模架連接，在裝入模架時嚴格控制導(dǎo)柱3的插入位置。
【主權(quán)項】
1.一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，包括組合上模和組合下模，其特征在于:所述組合下模包括凹模(6)和頂料組件;所述凹模(6)型腔的拔模斜度(8)為2?3度;所述組合上模包括齒形模(I);所述組合上模和組合下模對應(yīng)位置上設(shè)置導(dǎo)向組件;所述凹模(6)上設(shè)置一個或多個定位凹部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述定位凹部為定位槽(11)，定位槽(11)上寬下窄。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述定位槽(11)位于凹模(6)外側(cè)的槽寬大于內(nèi)側(cè)槽寬。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述定位凹部包括第一定位凹部(110和第二定位凹部(11〃)；所述第一定位凹部(110和第二定位凹部(11〃 )均設(shè)置在凹模(6 )與工件(9 )接觸的邊緣上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述導(dǎo)向組件包括設(shè)置在所述組合上模上的導(dǎo)柱(3)，以及設(shè)置在組合下模上的導(dǎo)柱孔(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述組合下模包括與凹模(6)相匹配的凹模應(yīng)力圈(7);所述組合上模包括與齒形模(I)相匹配的齒形模應(yīng)力圈(2 );所述導(dǎo)向組件設(shè)置在凹模應(yīng)力圈(7 )和齒形模應(yīng)力圈(2 )上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，其特征在于:所述頂料組件包括在所述凹模(6)型腔下部設(shè)置的鑲塊(5)，以及鑲塊(5)內(nèi)設(shè)置的頂桿(4)。
【專利摘要】本實用新型涉及機械制造加工領(lǐng)域，目的是提供一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，該模具能有效減少用料，增加經(jīng)濟效益，提高鍛造加工質(zhì)量。一種長軸型半軸齒輪的鍛造加工模具，包括組合上模和組合下模。所述組合下模包括凹模和頂料組件；所述凹模型腔的拔模斜度為2～3度；所述組合上模包括齒形模；所述組合上模和組合下模對應(yīng)位置上設(shè)置導(dǎo)向組件；所述凹模上設(shè)置一個或多個定位凹部。凹模型腔的拔模斜度為2～3度，能有效減少用料，增加經(jīng)濟效益。并且凹模在下，能減少鍛件齒面碰傷，提高鍛造加工質(zhì)量，有利于后續(xù)機加工。凹模上設(shè)置的定位凹部能很好的保證二次定位，預(yù)鍛和終鍛工序可以使用同一模具，提高鍛造的工件精度。
【IPC分類】B21J13/02
【公開號】CN205289612
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】馮文茂, 張婧, 王東
【申請人】四川眾友機械有限責(zé)任公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月9日