[發明專利]輪轂軸承外圈多工位精密成形工藝及其實現裝置

有效

• 申請號: 201910211021.0
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN109926532B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 施衛兵;龔愛軍;管仁蔚;施雷磊;胡成亮
• 申請（專利權）人: 江蘇森威精鍛有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J13/02;B21K1/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種輪轂軸承外圈多工位精密成形工藝及其實現裝置，通過閉式多工位成形模具對毛坯依次進行獨立的壓扁、雙杯擠壓、成形、沖孔、切邊工藝，實現軸承外圈的優化成形；該輪轂軸承外圈成形模具，依次排列的壓扁單元、雙杯擠壓單元、成形單元、沖孔單元和切邊單元，每個單元的上模及其對應的下模分別設置于模架上模板和模架下模板上，該模架上模板中設有缸體式氮氣彈簧，能夠根據設備頂出運動曲線設計成形模具，實現成形生產過程中無跳料模式。

技術領域

本發明涉及一種金屬熱成形領域的技術，具體涉及一種輪轂軸承外圈鍛件的多工位精密成形工藝及其實現裝置。

背景技術

輪轂軸承關鍵件是汽車底盤中的重要組成零部件，而輪轂軸承外圈屬于輪轂軸承關鍵件其中較為重要的一類。現有輪轂軸承外圈成形工藝及模具設計，利用開式多工位(多臺設備連線) 熱模鍛工藝改善了產品流線問題，但由于多臺設備連線生產過程中熱量流失快，導致產品硬度不合格，且未能改善產品料廢多，產品精度低的問題。此外，在生產過程通過機械手或步進梁來對各個工位毛坯搬送，機械搬送的裝置對產品從模具出來瞬間要求平穩無移位，這才可以保證產品準確夾持進下一單元中，但這一問題未被徹底解決，成為阻礙自動化生產的難題。因此如何保證產品從模具中平穩準確被夾持同樣是急需解決的問題。

發明內容

本發明針對現有上述問題存在的不足，提出一種輪轂軸承外圈多工位精密成形工藝及其實現裝置，通過多工位成形對坯料塑性成形過程進行優化材料分配，在此基礎上增加上下模具導向結構設計、閉式成形工藝設計以及增加氮氣彈簧壓料結合頂出料設計技術，解決了成形過程精度低、料廢多的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種輪轂軸承外圈多工位精密成形工藝，通過閉式多工位成形模具對毛坯依次進行獨立的壓扁、雙杯擠壓、成形、沖孔、切邊工藝，實現軸承外圈的優化成形。

本發明涉及一種實現上述工藝的輪轂軸承外圈成形模具，包括：依次排列的壓扁單元、雙杯擠壓單元、成形單元、沖孔單元和切邊單元，其中：每個單元的上模及其對應的下模分別設置于模架上模板和模架下模板上，該模架上模板中設有缸體式氮氣彈簧，能夠根據設備頂出運動曲線設計成形模具，實現成形生產過程中無跳料模式。

所述的成形工位的成形上模的外形直徑比成形單元的成形下模的內腔直徑小0.15mm/ 單邊，實現成形過程中的導向作用達到產品高精度的要求。

所述的成形單元的成形下模的飛邊外輪廓部位的尺寸，通過以下方式得到：通過三維模擬方式獲得最先充填完全形成飛邊位置，并得到此位置的飛邊寬度；然后根據最小飛邊寬度值對產品飛邊形狀進行修改調整，得到縮小后的飛邊形狀；根據縮小后的飛邊形狀將成形工位關鍵模具設計為閉式模具，從而解決了由于優先充填完全位置的飛邊過大且飛邊不均衡的問題。

本發明涉及一種基于上述閉式多工位成形模具的控制方法，當成形處理完成后，通過控制下頂料桿頂出成形工位的完成品的同時，控制模架上模板向上移動，此時位于模具上模板內的氮氣彈簧作相對運動，即頂出成形上模中頂桿以穩定產品；當成形下模的內腔內氣體排空后，控制下頂桿繼續向上移動并將成形工位的完成品機械剛性頂出成形下模的內腔，當下頂出桿移動到末端后，啟動下模板中液壓裝置將成形工位的完成品頂出，從而繼續保持產品平穩移動。

技術效果

與現有技術相比，本發明采用了包括壓扁、雙杯擠壓、成形、沖孔、切邊的多工位精密成形工藝，優化了產品在成形過程中前期的材料分配，減小了成形時的噸位，解決了成形過程中不必要飛邊的產生，實現了輪轂軸承外圈的少飛邊精密成形工藝，避免了由于飛邊形成產生的材料浪費。成形工位關鍵模具結構設計為閉式模具，上模成形時處在下模的模腔內，將上模與下模的間隙縮小，提高了產品尺寸精度，并在上模邊緣設置儲料槽降低了材料波動對模具壽命的影響。雙杯擠壓、成形工位利用氮氣彈簧結合頂出運動曲線設計，實現產品頂出模腔前氮氣彈簧一直保持壓料作用，保證生產過程中無跳料等異常情況發生。

附圖說明