一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具

摘要

本发明公开了一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法，包括以下步骤：采用圆柱棒料下料；经过中频透热炉加热到750℃,然后经过挤压成形外形，反挤压成型内腔；将挤压件进行少量的机加工；然后表面抛丸处理得到合格锻件，模具采用一模两序，加快了成形速度，很好的分担了冲头的挤压力，同时生产节拍得到很大提升；两序模具的成形过程中，减少坯料的在模时间，模具和坯料的接触时间减少，模具寿命得到很大保证，本发明解决了阶梯空心轴类件成形复杂、材料浪费、效率低下以及质量不好的难题。

权利要求

1.一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具，其特征在于,包括上凹模结构、下凸模结构和冷挤压模架，上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架上，其中：上凹模结构由弹簧底板、弹簧、导向板、上退料顶杆、上退料板、上冲头固定板、整形上冲头和预成型上冲头组成，预成型上冲头和整形上冲头均与上冲头固定板连接，然后固定在上退料板上，上退料板中间处与弹簧连接，弹簧末端连接弹簧底板，弹簧底板安装在冷挤压模架上，上退料板在导向板内移动，上退料板与弹簧底板之间设置2个上退料顶杆，上冲头固定板与机床联动；

下凸模结构由下模芯、下模应力圈、整形下冲头、预成型下冲头、下垫板和下冲头推板组成,下模芯与下模应力圈固定连接然后固定在下垫板上，预成型下冲头和整形下冲头在下模芯内自由运动，预成型下冲头和整形下冲头固定在下冲头推板上，下冲头推板与机床联动。

2.根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具，其特征在于,上凹模结构还包括整形上退料圈，整形上退料圈安装在整形上冲头的外侧。

3.根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具，其特征在于,整形上冲头和预成型上冲头平行设置，整形下冲头和预成型下冲头平行设置。

4.根据权利要求1所述一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具，其特征在于,上退料顶杆设置在整形上冲头侧。

说明书

一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具

技术领域

[0001] 本发明涉及切削余量较少的机械加工、金属的温挤压领域，尤其是一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具。

背景技术

[0002] 现在的阶梯空心轴类件成形方法主要有两个大的种类：第一种，传统的加工方法，棒料直接通过机械切削加工的方法获得产品，这种方法加工工序多，加工时间长，效率太低，不利于大批量生产；在加工过程中，由于切削加工，必然会带来的材料大量浪费，导致材料成本急剧增加，不符合节能生产要求。

[0003] 第二种方法是现在较为普遍的阶梯空心轴类加工方法，即是直接通过复合模具热挤压成形。这种方法的特点是，将坯料加热到1100℃以上，再用较大吨位机床对加热坯料直接锻压成形，然后切除飞边。由于产品在锻造的时候定位不准确，报废率高；内孔不易成形，或成形不到位，材料利用率不是最好；模具造价昂贵，锻件在模时间较长，模具寿命低。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术的不足，提供一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具，提高材料利用率、减少坯料在模时间，提升模具寿命。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法，包括以下步骤：

[0007] 1)、采用圆柱形棒料锯床下料；

[0008] 2)、将所下料通过中频透热炉加热到750℃，然后预挤压成形；

[0009] 3)、将预挤压后的锻件迅速放入一边的反挤压成形模具上，进行闭塞反挤压成形；

[0010] 4)、对挤压成形件进行粗车，去除多余废料；

[0011] 5)、对锻件进行抛丸处理，得到合格锻件。

[0012] 优选的，预挤压成形采用挤压成形阶梯空心轴的外形以及预成形内腔；而后通过反挤压模腔的上冲头下行挤压坯料，使材料反向流动成形锻件内腔。

[0013] 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形模具，包括上凹模结构、下凸模结构和冷挤压模架，上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架上，其中：

[0014] 上凹模结构由弹簧底板、弹簧、导向板、上退料顶杆、上退料板、上冲头固定板、整形上冲头和预成型上冲头组成，预成型上冲头和整形上冲头均与上冲头固定板连接，然后固定在上退料板上，上退料板中间处与弹簧连接，弹簧末端连接弹簧底板，弹簧底板安装在冷挤压模架上，上退料板在导向板内移动，上退料板与弹簧底板之间设置2个上退料顶杆，上冲头固定板与机床联动；

[0015] 下凸模结构由下模芯、下模应力圈、整形下冲头、预成型下冲头、下垫板和下冲头推板组成,下模芯与下模应力圈固定连接然后固定在下垫板上，预成型下冲头和整形下冲头在下模芯内自由运动，预成型下冲头和整形下冲头固定在下冲头推板上，下冲头推板与机床联动。

[0016] 进一步的，上凹模结构还包括整形上退料圈，整形上退料圈安装在整形上冲头的外侧。

[0017] 优选的，整形上冲头和预成型上冲头平行设置，整形下冲头和预成型下冲头平行设置。

[0018] 优选的，上退料顶杆设置在整形上冲头侧。

[0019] 本发明的有益效果是：

[0020] 本发明编排了合理的工艺措施，配合反挤压成形工艺以及一模两序的模具设计，其成形具有材料利用率高、尺寸精度高、对设备要求低且有效的保护模具的寿命等优点，适合大批量生产。解决了阶梯空心轴类件成形复杂、材料浪费、效率低下以及质量不好的难题。

附图说明

[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0022] 图1为本发明反挤压成形模具结构示意图。

[0023] 图2为本发明预锻锻件示意图。

[0024] 图3为本发明终锻锻件图。

[0025] 图4为本发明产品成品图。

[0026] 1、冷挤压模架，2、弹簧底板，3、弹簧，4、导向板，5、上退料顶杆，6、上退料板，7、上冲头固定板，8、整形上冲头，9、整形上退料圈，10、预成型上冲头，11、下模芯，12、下模应力圈，13、整形下冲头，14、预成型下冲头，15、下垫板，16、下冲头推板。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0028] 本发明公开一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法，包括以下步骤：

[0029] 1)、采用圆柱形棒料锯床下料；

[0030] 2)、将所下料通过中频透热炉加热到750℃，然后预挤压成形，如图2所示；

[0031] 3)、将预挤压后的锻件迅速放入一边的反挤压成形模具上，进行闭塞反挤压成形，如图3所示；此步骤需要把握好速度节拍，尽量减少温降对工序的影响；

[0032] 4)、对挤压成形件进行粗车，去除多余废料；

[0033] 5)、对锻件进行抛丸处理，得到合格锻件，如图4所示。

[0034] 预挤压成形采用挤压成形阶梯空心轴的外形以及预成形内腔；而后通过反挤压模腔的上冲头下行挤压坯料，使材料反向流动成形锻件内腔；挤压模具采用一模两序，加快了成形速度，很好的分担了冲头的挤压力，同时生产节拍得到很大提升；两序模具的成形过程中，减少坯料的在模时间，模具和坯料的接触时间减少，模具寿命得到很大保证。

[0035] 如图1所示，本发明采用的反挤压成形模具，包括上凹模结构、下凸模结构和冷挤压模架1，上凹模结构的上端和下凸模结构的下端均安装在冷挤压模架1上，其中：

[0036] 上凹模结构由弹簧底板2、弹簧3、导向板4、上退料顶杆5、上退料板6、上冲头固定板7、整形上冲头8、整形上退料圈9和预成型上冲头10组成，预成型上冲头10和整形上冲头8均与上冲头固定板7连接，然后固定在上退料板6上，上退料板6中间处与弹簧3连接，弹簧3末端连接弹簧底板2，弹簧底板2安装在冷挤压模架1上，上退料板6在导向板4内移动，上退料板6与弹簧底板2之间设置2个上退料顶杆5，上冲头固定板7与机床联动；

[0037] 下凸模结构由下模芯11、下模应力圈12、整形下冲头13、预成型下冲头14、下垫板15和下冲头推板16组成，下模芯11与下模应力圈12固定连接然后固定在下垫板15上，预成型下冲头14和整形下冲头13在下模芯11内自由运动，预成型下冲头14和整形下冲头13固定在下冲头推板16上，下冲头推板16与机床联动。

[0038] 整形上退料圈9安装在整形上冲头8的外侧。

[0039] 在本实施例中，整形上冲头8和预成型上冲头10平行设置，整形下冲头13和预成型下冲头14平行设置。上退料顶杆5设置在整形上冲头8侧，预成型上冲头和预成型下冲头实现预挤压成形，整形上冲头和整形下冲头实现闭塞反挤压成形。

[0040] 本发明的优点：

[0041] (1)、采用闭塞式反挤压成形方法；闭塞式反挤压成形有效的提高了材料的利用率，温度控制在温锻温度区间对阶梯空心轴成形很有利。

[0042] (2)、采用一模两序模具设计即一套模具先预冲压和冲压，减少了坯料在模时间，提高了效率，同时使模具寿命得到大幅度提升，节约成本；

[0043] (3)、模具结构比较简单，产品精度下降只要更换模芯就可以了，成本较低，适合大批量生产用。

[0044] 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。