[實(shí)用新型]半軸套管擠壓模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820019394.5
• 申請(qǐng)日: 2008-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN201189527Y
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔鍵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南中川汽車零部件有限公司
• 主分類號(hào): B21C25/02
• 分類號(hào): B21C25/02;B21C29/04;B21C26/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李桂存

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半軸套管擠壓模具，屬于擠壓模具技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種熱擠壓模具。

(二)背景技術(shù)

半軸套管俗稱軸頭，是載重汽車后橋上承擔(dān)負(fù)荷的主要零件。早期半軸套管通常采用鑄造成型，然后進(jìn)行后續(xù)加工，因鑄造成型的坯件組織致密不夠，并且可能還存在各種鑄造缺陷，機(jī)械性能差，已經(jīng)是一種幾乎被完全淘汰的工藝。

還有一種鍛造成型，半軸套管尺寸細(xì)長(zhǎng)，且為中空結(jié)構(gòu)，鍛造過程中成型困難較多，并且難于保證加工精度。

目前采用的鍛造工藝主要兩種，一種是采用無縫鋼管在平鍛機(jī)上鐓擠，由于材料價(jià)格較高，造成生產(chǎn)成本提高；另一種是采用圓棒料鐓擠，由于此種加工方法中，模具結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品成型的反擠壓法制造而成，使得擠壓沖頭的長(zhǎng)度必須要大于鍛件高度，從而造成擠壓沖頭的細(xì)長(zhǎng)比進(jìn)一步增大，再生產(chǎn)過程中擠壓沖頭極易產(chǎn)生變形、損壞，使用壽命低，需要經(jīng)常更換擠壓沖頭。在后期其他工序中，還需要單獨(dú)設(shè)立工序去除反擠壓留下的連皮，或設(shè)立單獨(dú)的切除端頭工序去除連皮，不僅加工流程長(zhǎng)，材料利用率低，而且工藝流程復(fù)雜，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

目前主要通過改善鍛模的結(jié)構(gòu)，具體到半軸套管這種細(xì)長(zhǎng)件進(jìn)行模鍛，通常需要將其加熱到1200℃左右，在大型壓力機(jī)上，擠壓成形，要么是正擠壓，要么是反擠壓。對(duì)我們今天研究的鍛件來說，是采用的反擠壓工藝。這種工藝能夠使鍛件組織致密，抗疲勞強(qiáng)度高。但因鍛件坯件往往需要加熱到非常高的溫度和并要承受較大變形應(yīng)力，所以溫度的影響和力對(duì)模具的作用是設(shè)計(jì)模鍛結(jié)構(gòu)必須考慮的問題。

在半軸套管的沖孔工序中，擠壓過程模具與坯料內(nèi)部的溫度都會(huì)發(fā)生變化，結(jié)果表明，該過程中坯料受到模具巨大的力的作用，大量的熱能傳到模具上，模具在力和熱能的作用下要發(fā)生塑性變形或斷裂，無法保證正常進(jìn)行。

在熱擠壓時(shí)，模具的工作環(huán)境非常惡劣，除了要承受較大的負(fù)荷外，還要受到交變溫度的影響。模具會(huì)因工件成型溫度高而迅速升溫，此時(shí)對(duì)模具進(jìn)行充分的冷卻是模具維持正常使用壽命的必要條件。

目前主要是通過對(duì)凹模進(jìn)行降溫，其方法是在應(yīng)力圈內(nèi)設(shè)置水冷通道對(duì)模具進(jìn)行冷卻。但目前對(duì)凸模冷卻卻還沒有好的方法，尤其在半軸套管模鍛沖孔中，如果沒有冷卻，凸模溫度一般能達(dá)到1000℃，其硬度會(huì)明顯下降，并且受交變溫度影響，其內(nèi)部殘余應(yīng)力加大，脆性變大，容易造成凸模斷裂而失效。并且即便是凸模沒有斷裂，其工作帶也往往會(huì)因鐓粗而失效。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服凸模容易斷裂，使用壽命短的缺陷，提供了一種可以對(duì)凸模冷卻，壽命長(zhǎng)的半軸套管擠壓模具。

本實(shí)用新型半軸套管擠壓模具采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型半軸套管擠壓模具，主要由凸模和凹模組成，其中凸模包括凸模座、鑲嵌在其內(nèi)的沖體座、緊固于該沖體座上的沖體和與該沖體緊固連接的沖孔沖頭，所述沖體和沖孔沖頭通過帶有雙頭螺紋的接螺套連接，其中沖體內(nèi)設(shè)有通孔，沖孔沖頭則相應(yīng)設(shè)置有直到工作帶的盲孔；所述沖頭座內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水通道和出水通道；在上述沖體、沖孔沖頭和接螺套構(gòu)成的通道內(nèi)設(shè)置有與上述進(jìn)水通道相連通的水管，該水管外側(cè)通道則與上述出水通道相連通。

上述半軸套管擠壓模具，所述接螺套為外螺紋接螺套，其光桿段長(zhǎng)度小于與之配和的所述通孔與盲孔的光孔段長(zhǎng)度之和。

上述半軸套管擠壓模具，所述沖體設(shè)有2或4個(gè)工藝孔。

上述半軸套管擠壓模具，所述凹模包括外應(yīng)力圈和內(nèi)應(yīng)力圈，兩應(yīng)力圈之間設(shè)有冷卻水通道，其中外應(yīng)力圈上端開有與該冷卻水通道連通的進(jìn)水孔，對(duì)應(yīng)側(cè)下端開有與該冷卻水通道相連通的出水孔。

本實(shí)用新型半軸套管擠壓模具，其凸模沖體和與該沖體緊固連接的沖孔沖頭內(nèi)部開有空腔，在該空腔內(nèi)設(shè)置冷卻水管，從冷卻水管進(jìn)水，從冷卻水管和該空腔間隙出水，已達(dá)到對(duì)沖頭冷卻的目的。實(shí)驗(yàn)證明，這種情況下，沖頭溫度低于攝氏200度，雖然也會(huì)受到交變溫度的影響，但交變溫差小，極限溫度不高，對(duì)沖頭實(shí)際影響不大。并且沖頭溫度低，其強(qiáng)度降低少，可以用較小的材料達(dá)到所需的強(qiáng)度。采用接螺套連接沖體和沖頭，便于更換，效率高。并且采用外螺紋接螺套，其光桿段長(zhǎng)度小于與之配和的所述通孔與盲孔的光孔段長(zhǎng)度之和，也就是的沖體下端面直接與沖孔沖頭上端面面接觸配合，接螺套螺紋今起到緊固作用，不會(huì)受到過大的沖擊載荷，螺紋受沖擊載荷沖擊失效幾率大大降低。在沖體上設(shè)置用于裝卸沖體，或者再緊固或拆卸沖孔沖頭時(shí)夾持沖體的工藝孔，便于裝配。對(duì)于凹模，采用在應(yīng)力圈內(nèi)設(shè)置冷卻水通道的方案能對(duì)凹模有效散熱，且凹模座不會(huì)太熱，防止工人誤操作，燙傷皮膚。