一种刀片及装配式球道整形挤压推刀

摘要

本发明公开一种刀片及装配式球道整形挤压推刀，刀片的刃面的宽度保持一致，刀片在进入工件后，工件内球道的圆弧截面上的受力始终保持均匀，在整形过程中，工件的圆弧截面的挤压变形和变形恢复量基本相同，由此保证了工件的整形表面的粗糙度和轮廓度；本发明的一种装配式球道整形挤压推刀，采用刀杆和刀片分体的设计，整个推刀为装配式结构，可根据需要选择适合规格的刀片和刀杆组装，而后进行试验或实际工作，在使用过程中，还可及时更换不合适的刀片或磨损严重的刀片，从而降低刀具成本。

权利要求

1.一种刀片，包括刀体和刀刃，所述刀刃均布在所述刀体的外周面，其特征在于，所述刀体上均布有若干弧形突起，所述刀刃分别对应设置在每个弧形突起的外周面上；

所述刀刃包括刃面、前角和后角，所述刃面位于所述弧形突起的最外周，所述刀刃在轴向方向各截面形状与工件齿形一致；所述前角的靠外侧设有第一切角，所述后角的靠外侧设有第二切角，所述刃面的宽度小于所述刀体的宽度；

所述第一切角和所述第二切角在所述弧形突起上形成的边线为相贯线，所述刃面的两个边线在所述刀体的轴线方向上的投影为两条平行线，且平行方向垂直于刀体的轴向方向，所述前角和所述后角使得所述刃面的宽度一致。

2.如权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述前角的角度小于所述第一切角的角度；

所述后角的角度小于所述第二切角的角度。

3.如权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述刀体中心设有贯穿安装孔。

4.如权利要求3所述的刀片，其特征在于，所述贯穿安装孔包括圆孔和设置圆孔内壁上的若干定位部，所述定位部为定位槽或定位凸块。

5.一种装配式球道整形挤压推刀，其特征在于，包括刀杆和若干如权利要求1至4任一所述的刀片，所述刀杆与所述刀片分体设置，若干所述刀片沿刀杆的轴向依次设置在所述刀杆上，并分为前导向区、挤压整形区和后导向区。

6.如权利要求5所述的装配式球道整形挤压推刀，其特征在于，还包括锁紧件，所述刀片通过贯穿安装孔套设在所述刀杆上，并被所述锁紧件轴向固定。

7.如权利要求6所述的装配式球道整形挤压推刀，其特征在于，所述刀杆的后端具有定位台阶，所述锁紧件与所述定位台阶将若干所述刀片夹紧在所述刀杆上。

8.如权利要求5所述的装配式球道整形挤压推刀，其特征在于，所述前导向区的轴向长度为若干所述刀片的整体轴向长度的30%‑40%；

所述后导向区的轴向长度为若干所述刀片的整体轴向长度的20%‑25%。

9.如权利要求5所述的装配式球道整形挤压推刀，其特征在于，

位于所述前导向区中的若干所述刀片的刀体直径由前到后逐步增大，且均小于所述挤压整形区中的所述刀片的刀体直径；

位于所述后导向区中的所述刀片的刀体直径由前到后逐步缩小，且均小于所述挤压整形区中的所述刀片的刀体直径。

说明书

一种刀片及装配式球道整形挤压推刀

技术领域

[0001] 本发明涉及挤压刀具技术领域，特别是涉及一种刀片及装配式球道整形挤压推刀。

背景技术

[0002] 汽车转向传动轴具有一副可伸缩的花键副，主要有滑动式和滚珠式两种结构。花键副的滑动力和角间隙指标是汽车转向的准确性以及转向助力控制的重要影响因素。现有的滚珠花键套加工方式为采用冷拉工艺将内球道和外圆一起拉拔成形，按工件要求长度下料，再继续其他工序加工。由于冷拉成形精度低，直线度较差，增加冷挤压整形，滚珠花键套加工的整体工艺流程：冷拉成形—锯料—车两端面—去毛刺—整形—车两端外圆。

[0003] 挤压整形工序对球道粗糙度和轮廓度影响较大，现有的整形刀具在对工件球道进行整形时，球道受力不均匀，导致球道内壁被挤压变形以及变形恢复量不同，粗糙度和轮廓度超差，又由于工件为薄壁件，球道内壁变形也会导致工件外圆变形。为解决该问题，现有工艺需要配备不同规格的刀具进行试验，才能得到符合产品要求的大径尺寸。在使用过程中，因刀具磨损，达到刀具寿命，需要更换，整体式刀具成本很高。

[0004] 因此，如何设计一款能够在冷挤压整形时使工件球道受力均匀的刀片，来保证球道表面粗糙度和R圆弧轮廓度达到要求，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种刀片及装配式球道整形挤压推刀。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0007] 一种刀片，包括刀体和刀刃，所述刀刃间隔设置在所述刀体的外周面，所述刀刃包括刃面、前角和后角，所述前角和所述后角使得所述刃面的宽度一致，且，所述前角的靠外侧设有第一切角，所述后角的靠外侧设有第二切角，所述刃面的宽度小于所述刀体的宽度。

[0008] 优选地，所述刃面的两个边线在所述刀体的轴线方向上的投影为两条平行线。

[0009] 优选地，所述前角的角度小于所述第一切角的角度；所述后角的角度小于所述第二切角的角度。

[0010] 优选地，所述刀体中心设有贯穿安装孔。

[0011] 优选地，所述贯穿安装孔包括圆孔和设置圆孔内壁上的若干定位部，所述定位部为定位槽或定位凸块。

[0012] 为实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：

[0013] 一种装配式球道整形挤压推刀，包括刀杆和若干如上述的刀片，若干所述刀片沿刀杆的轴向依次设置在所述刀杆上，并分为前导向区、挤压整形区和后导向区。

[0014] 优选地，装配式球道整形挤压推刀还包括锁紧件，所述刀杆与所述刀片分体设置，所述刀片通过贯穿安装孔套设在所述刀杆上，并被所述锁紧件轴向固定。

[0015] 优选地，所述刀杆的后端具有定位台阶，所述锁紧件与所述定位台阶将若干所述刀片夹紧在所述刀杆上。

[0016] 优选地，所述前导向区的轴向长度为若干所述刀片的整体轴向长度的30%‑40%；

[0017] 所述后导向区的轴向长度为若干所述刀片的整体轴向长度的20%‑25%。

[0018] 优选地，位于所述前导向区中的若干所述刀片的刀体直径由前到后逐步增大，且均小于所述挤压整形区中的所述刀片的刀体直径；

[0019] 位于所述后导向区中的所述刀片的刀体直径由前到后逐步缩小，且均小于所述挤压整形区中的所述刀片的刀体直径。

[0020] 相比现有技术，本发明的有益效果在于：

[0021] 本发明的刀片在入刀侧具有第一切角和前角，在出刀侧具有第二切角和后角，刀刃在轴向截面的形状与工件齿形一致，且前角和后角使得刀片的刃面宽度始终保持一致，刀片在进入工件后，与工件的接触面积也始终一致，工件内球道的圆弧截面上的受力始终保持均匀，在整形过程中，工件的圆弧截面的挤压变形和变形恢复量基本相同，由此保证了工件的整形表面的粗糙度和轮廓度。

[0022] 另一方面，本发明还提供一种装配式球道整形挤压推刀，采用刀杆和刀片分体的设计，整个推刀为装配式结构，可根据需要选择适合规格的刀片和刀杆组装，而后进行试验或实际工作，在使用过程中，还可及时更换不合适的刀片或磨损严重的刀片，从而降低刀具成本。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为滚珠式花键套的结构示意图，其中的剖面图展现了花键套的内球道截面；

[0025] 图2为现有技术中的整形刀具的结构图，其中展示了现有刀片的刀刃形状；

[0026] 图3为本发明实施例的刀片的结构示意图；

[0027] 图4为本发明实施例的刀片的半剖示意图；

[0028] 图5为图4中的I处放大图；

[0029] 图6为本发明实施例的刀片的正面示意图；

[0030] 图7为本发明实施例的装配式球道整形挤压推刀的结构示意图。

[0031] 附图标记：

[0032] 1内球道；11弧形槽；2刀片；21刀体；211弧形突起；212贯穿安装孔；213圆孔；214定位部；22刀刃；221刃面；222第一切角；223第二切角；224前角；225后角；3刀杆；31前导向区；32挤压整形区；33后导向区；34定位台阶；4锁紧件。

具体实施方式

[0033] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036] 如附图1所示，滚珠式花键套大体是圆管型，内球道1内壁具有弧形槽11，内球道1的大径为D±α，弧形槽11的半径为R±β，α、β为允许误差。如附图2所示，现有的整形刀具为一体式结构，刀片2与刀杆3为一体式结构，其中的刀片2上的刀刃22与弧形槽11对应的圆弧部与第一切角222和第二切角223分别形成相贯线，刀刃22进入工件由开始两点接触逐渐过渡至R圆弧的相贯线形状，刀齿退出工件则相反。因此，在进入和退出工件过程中，刀刃22与工件的接触面积在逐渐变化，花键套的弧形槽11截面上受力不均匀，由此导致整形过程花键套的内球道1受力不均匀，球道粗糙度和轮廓度的误差过大。

[0037] 基于此，本发明实施例提供一种刀片，解决了现有的花键套在对内球道挤压整形的过程中受力不均匀的问题。具体的，如附图3所示，本实施例的刀片2包括刀体21和刀刃22，刀体21上均布有若干弧形突起211，弧形突起211的半径为R，刀刃22均布在刀体21的外周面，即分别对应设置在每个弧形突起211的外周面，刀刃22在整形过程中与内球道1内壁接触挤压，如附图4和附图5所示，刀刃22包括刃面221、前角224和后角225，前角224和后角
225使得刃面221的宽度A一致，前角224的靠外侧设有第一切角222，后角225的靠外侧设有第二切角223；刃面221的宽度A小于刀体21的宽度，刃面221为与工件内球道1接触挤压的面，且刃面221位于弧形突起211的最外周，刀刃22在轴向方向各截面形状与工件齿形（6‑R）一致，刀片2从进入工件到退出工件，刃面221与工件为整体接触，而不是如现有技术中的开始两点接触逐渐过渡到整个刃面，由此使得刃面221与工件的接触面积始终保持一致，工件的内球道1受力均匀，整形过程平稳，工件不论内球道1还是外圆，均不易变形、超差。

[0038] 如附图3所示，第一切角222和第二切角223在弧形突起211上形成的边线为相贯线，而由于前角224将第一切角222与刃面221相接的边线变为弧线，和后角225将第二切角223与刃面221相接的边线变成弧线，且如附图4所示，本实施例的刃面221的两个边线在刀体21的轴线方向上的投影为两条平行线，由此保证刃面221的宽度由与刀体21连续的一端到与刀体21连续的另一端始终保持基本一致，进而保证刃面221与工件的接触面积一致。本实施例的第一切角222和前角224可先后加工而成，也可由铲磨一次性加工而成，同理，第二切角223和后角225也可先后加工而成，也可由铲磨一次性加工而成。

[0039] 刀片2对工件整形挤压的过程，工件对刀片2也会产生较大的作用力，因此，刀片2需要具有较大的结构强度，而导致刀片2的厚度较厚，刀体21的宽度较大，弧形突起21的最大宽度与刀体的宽度一致，若刃面221也采用这样的宽度，则导致刀片2较钝，而刀刃22的前角224用于在刀片2进入工件时起引导作用，后角225用于在刀片2退出工件时起引导作用，如附图5所示，前角224和后角225可使得刀片2在相同刀体21宽度下，可使刃面221的宽度A较小，刀片2更锋利，为了避免前角224和后角225过于削减弧形突起211的宽度，前角224的角度D小于第一切角222的角度B；后角225的角度E小于第二切角223的角度C，第一切角222和第二切角223起到避让作用。

[0040] 如附图7所示，本实施例还公开一种装配式球道整形挤压推刀，包括刀杆3和上述实施例中的刀片2，刀杆3与刀片2分体设置，若干刀片2沿刀杆3的轴向依次设置在刀杆3上，并分为前导向区31、挤压整形区32和后导向区33，前导向区31的刀片2用于在推刀在进入工件时起引导作用，后导向区33的刀片2用于在推刀在退出工件时起引导作用，挤压整形区32的刀片2用于对工件内球道1进行挤压整形，因此，挤压整形区32的刀片2也最容易磨损，本实施例的推刀为装配式，只需更换磨损的挤压整形区32的刀片2，前导向区31和后导向区33的刀片2以及刀杆3可以重复使用，节约刀具成本。

[0041] 为了起到较好的导向效果，本实施例中，前导向区31的轴向长度为若干刀片2的整体轴向长度的30%‑40%，后导向区33的轴向长度为若干刀片2的整体轴向长度的20%‑25%。具体的，如附图7所示，前导向区31具有3个刀片2，挤压整形区32具有3个刀片2，后导向区33具有2个刀片2；每个刀片2紧密贴合，因此，前导向区31的轴向长度为所有刀片2的整体轴向长度的3/8，即37.5%，后导向区33的轴向长度为所有刀片2的整体轴向长度的2/8，即25%。

[0042] 为了方便进刀，位于前导向区31中的若干刀片2的刀体21直径D由前到后逐步增大，且均小于挤压整形区32中的刀片2的刀体21直径D，使得工件的内球道1被逐步扩大，整形效果更好；而为了避免退刀时后导向区33的刃面221刮到已经整形好的内球道1，位于后导向区33中的刀片2的刀体21直径D由前到后逐步缩小，且均小于挤压整形区32中的刀片2的刀体21直径D。

[0043] 如附图6所示，刀体21中心设有贯穿安装孔212，贯穿安装孔212的形状与刀杆3的形式相适配，使得刀片2套设在刀杆3上且不会产生周向转动，贯穿安装孔212可为椭圆形孔或其他孔，刀杆3的截面形状与之对应。本实施例的贯穿安装孔212包括圆孔213和设置圆孔213内壁上的若干定位部214，定位部214为定位槽或定位凸块，当定位部214为定位槽时，刀杆3上设有对应的定位凸块，当定位部214为定位凸块时，刀杆3上设有对应的定位槽。

[0044] 而将刀杆3的主体设置为圆柱形的原因在于，本实施例的若干刀片2采用紧密贴合的方式在刀杆3上进行轴向固定，同时，本实施例的挤压推刀还包括锁紧件4，刀片2通过贯穿安装孔212套设在刀杆3上，并被锁紧件4轴向固定，而锁紧件4为螺丝，与刀杆3的圆柱形主体螺纹配合，同时，刀杆3的后端具有定位台阶34，锁紧件4与定位台阶34将若干刀片2夹紧在刀杆3上，从而使得刀片2与相邻的刀片2或锁紧件4或定位台阶34紧密贴合固定。由此，刀片2在刀杆3被周向限定和轴向限定，相对刀杆3基本静止，有利于刃面221对工件进行整形挤压。

[0045] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。