專利名稱：轎車后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料塑性成形模具，用于轎車后橫向穩(wěn)定桿套管冷 擠壓件的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
轎車后橫向穩(wěn)定桿套管為具有模數(shù)為0.78、齒數(shù)為30 32、齒長超過 30mm的內(nèi)花鍵杯筒形零件，
針對帶內(nèi)棘齒形杯筒形零件，目前所采用的反擠壓凸模的下端具有 55°錐角，齒形部分的高度為14. 5mm，在9mm寬工作帶的后面是寬度為 8.5mm的后隙部分，后隙部分的外徑比棘齒齒底尺寸要減小0. lmm，并采 用較大的圓角(R15，R20)過渡，凸模的非工作部分開有120°分布的三 個溝槽，其作用是與退料環(huán)內(nèi)的型孔相配合，凸模的固定部分為上端大、 下端小并具有15°半錐角的錐形結(jié)構(gòu)。見文獻"冷擠壓模具設(shè)計"，楊 長順主編，國防工業(yè)出版社，1994: 286-288。
該文獻所報導的反擠壓凸模為減徑結(jié)構(gòu)，沿凸模軸線各橫截面變化 大，結(jié)構(gòu)復雜，加工制造極其困難，冷擠壓時容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象， 因而使用壽命短，只能用于齒形長度小的內(nèi)花鍵杯筒形零件；每次更換 失效凸?；蛐枰S修凸模時，必須將凸模、凸模固定圈以及緊固螺釘?shù)?全部拆卸下來，然后將新凸?；蚓S修好的凸模依照順序進行安裝和調(diào)整， 導致凸模安裝調(diào)整不方便，且制造凸模所需模具材料多，模具費用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，解決現(xiàn)有擠壓凸模結(jié)構(gòu)復雜，沿軸線各橫截面變化大，加工制造難度大，使用壽命低， 只能擠壓齒形長度短的淺杯筒形件和凸模安裝調(diào)整不方便，且制造凸模 所需模具材料多，導致模具費用高的問題。
本發(fā)明的一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，包括反擠壓凹模、
頂出裝置，反擠壓凸模和導向裝置；
所述反擠壓凹模由下模板、下模座、下墊板、凹模座、凹模、凹模 底圈、預應(yīng)力圈、外圈、固定環(huán)組成；凹模為圓筒形，凹模外套有預應(yīng) 力圈并置于凹模座的頂端，預應(yīng)力圈外套有外圈，外圈由固定環(huán)通過螺 釘同下模座緊固為一體，下模座通過螺釘同下模板緊固為一體；
所述頂出裝置由下頂桿和頂桿組成，頂桿支承在下頂桿的法蘭上；
所述反擠壓凸模由上模板、墊環(huán)、墊板、沖頭、錐形夾持圈、錐形 固定圈組成；沖頭通過錐形夾持圈夾緊并支承在墊板上，墊板的外圈表 面套有墊環(huán)，支承在上模板的下表面上，墊環(huán)由螺釘和上模板緊固為一 體；錐形夾持圈由錐形固定圈通過螺釘與墊環(huán)聯(lián)為一體；
所述導向裝置由導柱和導套組成，兩根導柱與下模板垂直并緊配合， 兩個導套由固定圈通過螺釘固定在上模板上，導柱和導套滑動配合；
其特征在于-
所述沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段，全長直徑相等；沖 頭下端為圓錐，具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定桿套管內(nèi)孔底部相等的錐角； 工作段軸向長度大于等于31mm，全長均為齒形，工作段的直徑、花鍵模 數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等；固定 段為圓柱形，其長度大于錐形夾持圈的高度；錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的 圓臺形，其側(cè)面至內(nèi)孔具有寬度為3 4mm的軸向切口，內(nèi)孔沿軸向有3
個等距離分布的環(huán)形溝漕。
5所述的后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，其特征在于 所述沖頭下端圓錐具有3。錐角；所述錐形夾持圈內(nèi)孔沿軸向分布的 環(huán)形溝漕寬為2mm、深為0.5mm。
本發(fā)明與現(xiàn)有反擠壓凸模的不同之處是，現(xiàn)有文獻提出的凸模下端 為55°錐角，錐角上為9mm寬的齒形工作帶，工作帶上面為直徑比工作 帶齒底直徑小0. lmm的減徑段，減徑段上為開有120°分布的三個溝槽結(jié) 構(gòu)的非工作段，非工作段上為圓柱形和上端大、下端小并具有15°半錐 角的圓錐形所組成的固定段，結(jié)構(gòu)復雜，加工制造難度大，冷擠壓時容 易長生應(yīng)力集中現(xiàn)象，因而使用壽命短，只適合于反擠齒形長度短的內(nèi) 花鍵杯筒形件和凸模安裝調(diào)整不方便，且制造所需模具材料多，導致模 具費用高。
本發(fā)明的反擠壓凸模中，沖頭下端具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定桿套 管內(nèi)孔底部相等的錐角；工作段全長均為齒形，結(jié)構(gòu)簡單，容易加工制 造，使用壽命長，且既適合反擠齒形長度短的內(nèi)花鍵杯筒形件，又適合 反擠齒形長度長的內(nèi)花鍵杯筒形件。本發(fā)明加工制造、安裝和調(diào)整使用 方便，工作穩(wěn)定可靠，工藝應(yīng)用范圍寬，使用壽命長；制造凸模所需模 具材料少，從而節(jié)省模具費；凸模安裝時，首先將錐形夾持圈放入錐形 固定圈內(nèi)并用螺釘將錐形固定圈與墊圈連接，然后將沖頭插入錐形夾持 圈的內(nèi)孔，再將螺釘擰緊，在螺釘擰緊使錐形固定圈向上移動的過程中， 其內(nèi)錐面產(chǎn)生的水平分力迫使錐形夾持圈側(cè)面的切口縮小而將沖頭夾 緊，當更換沖頭和需對沖頭維修后調(diào)整時，只需將錐形固定圈上的螺釘 稍為松開使錐形固定圈向下移動2~3mm的距離，錐形夾持圈便自動張開， 就可將沖頭取出，再次安裝時，首先將沖頭插入錐形夾持圈內(nèi)，然后將 錐形固定圈上的螺釘擰緊即可，安裝調(diào)整方便。

圖1為后橫向穩(wěn)定桿套管坯料示意圖； 圖2A為后橫向穩(wěn)定桿套管擠壓件示意圖； 圖2B為圖2A的俯視圖； 圖3為本發(fā)明的反擠壓模具示意圖； 圖4A為圖3中的凸模結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4B為圖4A的A-A截面示意圖； 圖5A為圖5B的A-A截面示意圖； 圖5B為錐形夾持圈的俯視圖。
具體實施例方式
圖1為待加工的后橫向穩(wěn)定桿套管坯料示意圖，坯料為圓柱形，直 徑Do為36mm。
圖2A、圖2B為利用本發(fā)明反擠壓成形的后橫向穩(wěn)定桿套管擠壓件示 意圖，花鍵齒底內(nèi)徑Di為26.2mm，齒長為26. 5mm，模數(shù)為0. 78，齒數(shù)分 別為32 (右件)和30 (左件)，壓力角為45° ，底部為3°錐角，套管 外徑D。為36±0. 5mm，高度為36. 5mm。
如圖3所示，本發(fā)明的模具，包括反擠壓凹模、頂出裝置，反擠壓 凸模和導向裝置；
反擠壓凹模由下模板l、下模座4、下墊板5、凹模座7、凹模8、凹 模底圈21、預應(yīng)力圈9、外圈16、固定環(huán)19組成；凹模8為圓筒形，凹 模8外套有預應(yīng)力圈9并置于凹模座7的頂端，預應(yīng)力圈9外套有外圈 16，外圈16由固定環(huán)19通過螺釘同下模座4緊固為一體，下模座4通 過螺釘同下模板1緊固為一體；
頂出裝置由下頂桿3和頂桿6組成，頂桿6支承在下頂桿3的法蘭
上；
7反擠壓凸模由上模板10、墊環(huán)11、墊板12、沖頭13、錐形夾持圈 14、錐形固定圈15組成；沖頭13通過錐形夾持圈14夾緊并支承在墊板 12上，墊板12的外圈表面套有墊環(huán)11，支承在上模板10的下表面上， 墊環(huán)11由螺釘和上模板10緊固為一體；錐形夾持圈14由錐形固定圈15 通過螺釘與墊環(huán)11聯(lián)為一體；
所述導向裝置由導柱2和導套17組成，兩根導柱與下模板1垂直并 緊配合，兩個導套17由固定圈18通過螺釘固定在上模板10上，導柱2 和導套17滑動配合。
如圖4A、圖4B所示，反擠壓凸模的沖頭依次分為沖頭下端13 — 1、 工作段13—2和固定段13—3，全長95mm，直徑相等，等于花鍵齒底內(nèi) 徑"；沖頭下端圓錐具有3。錐角；工作段軸向長度大于等于31mm，全 長均為齒形，工作段的直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒 底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等；固定段為圓柱形，其長度大于錐形夾持 圈的高度；結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，反向冷擠壓時，不會產(chǎn)生應(yīng)力集 中現(xiàn)象，從而使使用壽命大為提高，且應(yīng)用范圍寬。
如圖5A、 5B所示，反擠凸模的錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形，其 半錐角為15° ，其高度H小于沖頭13的固定段長度，側(cè)面具有寬度為 3-4鵬的軸向切口，內(nèi)孔沿高度方向有寬為2mm，深0. 5mm的3個等距離 分布的環(huán)形溝槽。凸模安裝和維修后調(diào)整時，只需將錐形固定圈上的螺 釘稍為松開使錐形固定圈向下移動2 3mm的距離，錐形夾持圈便自動張 開，就可將沖頭取出，再次安裝時，首先將沖頭插入錐形夾持圈內(nèi)，然 后將錐形固定圈上的螺釘擰緊即可，安裝調(diào)整方便。
本發(fā)明的工作過程為反擠壓凸模和反擠壓凹模處于張開狀態(tài)時， 頂出裝置處于下限位置，反擠壓凸模處于上限位置，將圖1所示坯料置 于凹模8內(nèi)，反擠壓凸模在擠壓機滑塊的作用下，通過沖頭13將坯料反擠壓成形為圖2所示的穩(wěn)定桿套管零件，反擠壓成形結(jié)束，擠壓機滑塊
回程，帶動沖頭13從套管擠壓件20中退出，頂出裝置通過頂桿6將套 管擠壓件20從凹模8中頂出， 一個工作循環(huán)結(jié)束。
權(quán)利要求
1. 一種后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，包括反擠壓凹模、頂出裝置，反擠壓凸模和導向裝置；所述反擠壓凹模由下模板(1)、下模座(4)、下墊板(5)、凹模座(7)、凹模(8)、凹模底圈(21)、預應(yīng)力圈(9)、外圈(16)、固定環(huán)(19)組成；凹模(8)為圓筒形，凹模(8)外套有預應(yīng)力圈(9)并置于凹模座(7)的頂端，預應(yīng)力圈(9)外套有外圈(16)，外圈(16)由固定環(huán)(19)通過螺釘同下模座(4)緊固為一體，下模座(4)通過螺釘同下模板(1)緊固為一體；所述頂出裝置由下頂桿(3)和頂桿(6)組成，頂桿(6)支承在下頂桿(3)的法蘭上；所述反擠壓凸模由上模板(10)、墊環(huán)(11)、墊板(12)、沖頭(13)、錐形夾持圈(14)、錐形固定圈(15)組成；沖頭(13)通過錐形夾持圈(14)夾緊并支承在墊板(12)上，墊板(12)的外圈表面套有墊環(huán)(11)，支承在上模板(10)的下表面上，墊環(huán)(11)由螺釘和上模板(10)緊固為一體；錐形夾持圈(14)由錐形固定圈(15)通過螺釘與墊環(huán)(11)聯(lián)為一體；所述導向裝置由導柱(2)和導套(17)組成，兩根導柱與下模板(1)垂直并緊配合，兩個導套(17)由固定圈(18)通過螺釘固定在上模板(10)上，導柱(2)和導套(17)滑動配合；其特征在于所述沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段，全長直徑相等；沖頭下端為圓錐，具有與被擠壓的后橫向穩(wěn)定桿套管內(nèi)孔底部相等的錐角；工作段軸向長度大于等于31mm，全長均為齒形，工作段的直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的內(nèi)花鍵齒底直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)相等；固定段為圓柱形，其長度大于錐形夾持圈的高度；錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形，其側(cè)面至內(nèi)孔具有寬度為3～4mm的軸向切口，內(nèi)孔沿軸向有3個等距離分布的環(huán)形溝漕。
2.如權(quán)利要求l所述的后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，其特征 在于-所述沖頭下端圓錐具有3°錐角；所述錐形夾持圈內(nèi)孔沿軸向分布的 環(huán)形溝漕寬為2mm、深為0.5mm。
全文摘要
后橫向穩(wěn)定桿套管反向冷擠壓模具，屬于金屬材料塑性成形模具，解決現(xiàn)有擠壓凸模結(jié)構(gòu)復雜、橫截面變化大、加工難度大，使用壽命低、安裝調(diào)整不方便，且所需模具材料多、費用高的問題。本發(fā)明包括反擠壓凹模、頂出裝置、反擠壓凸模和導向裝置；反擠壓凸模的沖頭依次分為沖頭下端、工作段和固定段，沖頭下端為圓錐，工作段全長均為齒形，其直徑、花鍵模數(shù)和齒數(shù)與待成型套管的相應(yīng)參數(shù)相等；固定段為圓柱形；反擠壓凸模的錐形夾持圈為具有內(nèi)孔的圓臺形，其側(cè)面具有軸向切口，內(nèi)孔具有等距離分布的環(huán)形溝漕。本發(fā)明加工制造、安裝和調(diào)整使用方便，工作穩(wěn)定可靠，工藝應(yīng)用范圍寬，使用壽命長；制造凸模所需模具材料少，從而降低模具費用。
文檔編號B21C23/02GK101502855SQ20091006096
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者周保國, 周孟祥, 夏巨諶, 王新云, 胡國安 申請人:湖北天輪機械有限公司;華中科技大學