CN201020484Y - 深孔内花键精密成型模具 - Google Patents

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Abstract

一种深孔内花键精密成型模具，所述模具中的上组合凸模包括固定在上模板底面上的凸模固定套、通过凸模固定圈安装在凸模固定套内的凸模套、其上端通过过盈配合的方式与凸模套相结合的凸模，以接触配合的方式设置在凸模下方的花键芯杆；所述模具中的下组合凹模与工件顶出机构通过凹模筒固定安装在下模板的中心孔上方，其中工件顶出机构包括放置在下模板的中心孔内的其中心轴孔内安装有长顶杆的垫块、由下至上依次安放在凹模筒内的中心轴孔内安装有顶杆的垫块和中心轴孔内设置有顶出环的垫板；下组合凹模包括通过相互配合的锥形结构套装在一起的凹模、中凹模、凹模外套，下组合凹模通过凹模紧固圈固装在位于垫板上方凹模筒内。

Description

深孔内花键精密成型模具
技术领域
本实用新型涉及锻压加工模具，特别适用于加工深孔内花键及高径比大的深孔工件的深孔内花键精密成型模具。
技术背景
目前，该类深孔内花键零件，通常因为高径比(H/D)≥2.5而成于锻压加工领域的瓶颈。孔高径比(高度/直径)大，就意味着凸模成型部分细而长，这样就使得凸模易弯曲变形或折断。所以，塑性变形领域将H/D≥2.5确定为凸模失效的极限，即H/D≥2.5，模具寿命极低，则不能用常规的塑性成型方法来加工此类深孔。然而，该深孔内花键类零件，如果采用机械加工的方法加工，依然存在着刀具强度差、寿命低、成本高的问题，而且产品的尺寸同一性不好，生产效率低，浪费原材料。因此，我们开拓创新，想办法打破常规——将易变形或断裂的凸模结构设计成分体的两部分：上部可以与常规凸模相同，下部则为外花键芯杆，从而使得深孔内花键可以挤压成型，有效地提高了凸模的使用寿命，同时又便于凸模的加工和更换，大大地节省了高昂的模具材料，经济效益非常显著。
发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于挤压深孔内花键的深孔内花键精密成型模具。
本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：
本实用新型的深孔内花键精密成型模具包括至少一套上组合凸模和与其相配合的至少一套下组合凹模、以及与下组合凹模数量相等的工件顶出机构，所述上组合凸模包括固定在上模板底面上的凸模固定套、通过凸模固定圈安装在凸模固定套内的凸模套、其上端通过过盈配合的方式与凸模套相结合的凸模，以接触配合的方式设置在凸模下方的花键芯杆；所述下组合凹模与工件顶出机构通过凹模筒固定安装在下模板的中心孔上方，其中工件顶出机构包括放置在下模板的中心孔内的其中心轴孔内安装有长顶杆的垫块、由下至上依次安放在凹模筒内的中心轴孔内安装有顶杆的垫块和中心轴孔内设置有顶出环的垫板；下组合凹模包括通过相互配合的锥形结构套装在一起的凹模、中凹模、凹模外套，下组合凹模通过凹模紧固圈固装在位于垫板上方凹模筒内。
本实用新型在凸模上端面与上模板底面之间设置有上垫板；所述垫块上加工出的中心轴孔的形状为与T字形结构的长顶杆相配合的孔形；所述上组合凸模和下组合凹模是由均布在上模板、下模板上的四套相互配合的上组合凸模和下组合凹模构成，一次可同时挤压出四个深孔内花键工件。
本实用新型中所述凸模与花键芯杆是分体的，花键芯杆被事先压入制备好的毛坯内孔中。
操作程序：先将凸模18与凸模套17以一定的压合量压合起来，然后将19装入20内，最后用21把凸模固定在上模板16上；将2压入1内后再与12压配合，构成组合凹模，然后分别把9、6垫块放入下模板8和模筒10内，将顶出环11放入7内孔中，把组合凹模放入模筒10中，最后用13将整个凹模固定在模筒10上，模筒10固定在下模板8上。
将芯杆14压入制备好的毛坯内孔中，然后把毛坯放入凹模中，凸模18随着导柱导套15的下行接触毛坯，迫使金属流动产生变形，当挤压件3合乎要求时，压机停止下行而回程，下顶出装置动作，通过长顶杆5、顶杆4使挤压件3顶出。如此循环往复即可以大批量生产深孔内花键类零件。
本实用新型有如下优点：该模具适合于深孔(H/D≥2.5)内花键的精密冷挤压成型。由于该类内花键孔深且大径小，如果采用传统的凸模结构，则凸模的高径比就比较大甚至超出凸模的变形极限，使得凸模易弯曲变形或者折断，凸模寿命极低拟或不能用挤压的方法成型内花键。然而该类深孔内花键即使用机加工的方法也很难成型，因为，同样存在着刀具强度差、寿命低的问题。我们则将凸模结构设计成分开的两部分：上部可以与常规凸模相同，下部则为外花键芯杆，其呈自由活动状，这样就使得凸模的加工制做非常便利，而且下部花键可以用线切割或滚齿方法加工，既能保证加工精度又可大大节省凸模材料。另外，在压机的一次行程动作中，还可以利用一个大截面积的凸模而实现多个芯杆多个内花键零件的精密成型，生产效率特别高。如果花键芯杆出现磨损、变形等问题，只需更换花键芯杆即可，不会影响上部凸模的使用，非常方便、实用。该模具结构还可以推广应用到深孔类零件的精密成型上。
附图说明
图1是本实用新型的结构示。
图2是本实用新型第二种是方案的结构示意图(是图3的A-A剖视图)。
图3是图2的仰视图。
图4是本实用新型的第三种是方案的结构示意图(是图5的B-B剖视图)。
图5是图4的仰视图。
图中序号1是中凹模，2是凹模，3是挤压件，4是顶杆，5是长顶杆，6是垫块，7是垫板，8是下模板，9是垫块，10是凹模筒，11是顶出环，12是凹模外套，13是凹模紧固圈，14是花键芯杆，15是导柱导套，16是上模板，17是凸模套，18是凸模，19是上垫板，20是凸模固定套，21是凸模紧固圈。
具体实施方式
本实用新以下将结合实施例(附图)作进一步描述：
实施例1
如图1所示，本实用新型的深孔内花键精密成型模具包括一套上组合凸模和一套与其相配合的一套下组合凹模和与下组合凹模数量相等的工件顶出机构，所述上组合凸模包括固定在上模板16底面上的凸模固定套20、通过凸模固定圈21安装在凸模固定套20内的凸模套17、其上端通过过盈配合的方式与凸模套17相结合的凸模18，以接触配合的方式设置在凸模18下方的花键芯杆14；所述下组合凹模与工件顶出机构通过凹模筒10固定安装在下模板8的中心孔上方，其中工件顶出机构包括放置在下模板8的中心孔内的垫块9、由下至上依次安放在凹模筒10内的垫块6和垫板7，在垫块9的中心轴孔内设置有长顶杆5，在垫块6的中心轴孔内设置有顶杆4，在垫板7中心轴孔内设置有顶出环11；下组合凹模包括通过相互配合的锥形结构套装在一起的凹模2、中凹模1、凹模外套12，下组合凹模通过凹模紧固圈13固装在位于垫板7上方凹模筒10内。在凸模18上端面与上模板16底面之间设置有上垫板19。垫块9上加工出的中心轴孔的形状为与T字形结构的长顶杆5相配合的孔形。
实施例2
如图2、图3所示，本实施例与实施例1所不同之处在于：所述所述上组合凸模和下组合凹模是由均布在上模板16、下模板8上的四套相互配合的上组合凸模和下组合凹模构成；且其排列方法采用四点对称均布的方式。
实施例3
如图4、图5所示，本实施例与实施例1所不同之处在于：所述所述上组合凸模和下组合凹模是由均布在上模板16、下模板8上的四套相互配合的上组合凸模和下组合凹模构成；且其排列方法采用单排均布的方式。
其具体装配方式如下：先将凸模18与凸模套17以一定的压合量压合起来，然后将19装入20内，最后用21把凸模固定在上模板16上；将2压入1内后再与12压配合，构成组合凹模，然后分别把9、6垫块放入下模板8和模筒10内，将顶出环11放入7内孔中，把组合凹模放入模筒10中，最后用13将整个凹模固定在模筒10上，模筒10固定在下模板8上。
将芯杆14压入制备好的毛坯内孔中，然后把毛坯放入凹模中，凸模18随着导柱导套15的下行接触毛坯，迫使金属流动产生变形，当挤压件3合乎要求时，压机停止下行而回程，下顶出装置动作，通过长顶出杆5、顶杆4使挤压件3顶出。如此循环往复即可以大批量生产深孔内花键类零件。
另外，在压机的一次行程动作中，还可以利用一个大截面积的凸模而实现多个芯杆多个内花键零件的精密成型，生产效率特别高。如果花键芯杆出现磨损、变形等问题，只需更换花键芯杆即可，不会影响上部凸模，非常方便、实用。该模具结构还可以推广应用到深孔类零件的精密成型上。

Claims (4)

1.一种深孔内花键精密成型模具，它包括至少一套上组合凸模和与其相配合的至少一套下组合凹模、以及与下组合凹模数量相等的工件顶出机构，其特征在于：所述上组合凸模包括固定在上模板(16)底面上的凸模固定套(20)、通过凸模固定圈(21)安装在凸模固定套(20)内的凸模套(17)、其上端通过过盈配合的方式与凸模套(17)相结合的凸模(18)，以接触配合的方式设置在凸模(18)下方的花键芯杆(14)；所述下组合凹模与工件顶出机构通过凹模筒(10)固定安装在下模板(8)的中心孔上方，其中工件顶出机构包括放置在下模板(8)的中心孔内的垫块(9)、由下至上依次安放在凹模筒(10)内的垫块(6)和垫板(7)，在垫块(9)的中心轴孔内设置有长顶杆(5)，在垫块(6)的中心轴孔内设置有顶杆(4)，在垫板(7)中心轴孔内设置有顶出环(11)；下组合凹模包括通过相互配合的锥形结构套装在一起的凹模(2)、中凹模(1)、凹模外套(12)，下组合凹模通过凹模紧固圈(13)固装在位于垫板(7)上方凹模筒(10)内。
2.根据权利要求1所述的深孔内花键精密成型模具，其特征在于：在凸模(18)上端面与上模板(16)底面之间设置有上垫板(19)。
3.根据权利要求1所述的深孔内花键精密成型模具，其特征在于：垫块(9)上加工出的中心轴孔的形状为与T字形结构的长顶杆(5)相配合的孔形。
4.根据权利要求1所述的深孔内花键精密成型模具，其特征在于：所述上组合凸模和下组合凹模是由均布在上模板(16)、下模板(8)上的四套相互配合的上组合凸模和下组合凹模构成。
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