復合沖壓凸模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬精密鍛造工藝領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復合沖壓凸模。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車起動導向筒是汽車起動機中的關(guān)鍵零件，形狀復雜，參見圖1所示的M93汽車起動導向筒100，其上部具有異型曲面型腔120，下部具有螺旋內(nèi)花鍵110。汽車工業(yè)中對汽車起動導向筒的精度要求高，尤其是對上部的異型曲面型腔120與下部的螺旋內(nèi)花鍵110的同軸度要求。
[0003]目前，汽車起動導向筒的加工方法通常是分別加工異型曲面型腔和螺旋內(nèi)花鍵，具體參見實用新型專利申請ZL201310291452.5(實用新型人:王平、王斌、蔡永輝、林鑫焱、嚴潮紅)，其公開了一種提高起動導向筒內(nèi)異型曲面型腔與內(nèi)花鍵同軸度的加工方法，該加工方法包括如下步驟:(I)鋸料、(2)退火、(3)制坯、(4)拋丸與磷皂化處理、(5)正擠、(6)鐓粗、(7)反擠異型曲面型腔及導向孔、(8)基于導向孔旋轉(zhuǎn)擠壓螺旋內(nèi)花鍵。上述加工工藝雖然在一定程度上提高了上部異型曲面型腔與下部螺旋內(nèi)花鍵的同軸度，但仍存在如下問題:1、由于汽車起動導向筒上部異型曲面型腔與下部螺旋內(nèi)花鍵是分兩次鍛造成形的，因此，加工效率低，鍛造成本高。2、該加工工藝采用異型曲面型腔反向擠壓沖頭加工異型曲面型腔，采用螺旋內(nèi)花鍵旋轉(zhuǎn)擠壓沖頭加工汽車螺旋內(nèi)花鍵，汽車起動導向筒的異型曲面型腔與螺旋內(nèi)花鍵同軸度，不僅受到異型曲面型腔反向擠壓沖頭和螺旋內(nèi)花鍵旋轉(zhuǎn)擠壓沖頭的影響，還受到導向孔成形精度的影響，因此分次加工工藝很難保證異型曲面型腔與螺旋內(nèi)花鍵同軸度，即很難保證汽車起動導向筒的精度。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種復合沖壓凸模，能夠一步完成異型曲面型腔、螺旋內(nèi)花鍵成形，且加工得到的異型曲面型腔和螺旋內(nèi)花鍵同軸，保證汽車起動導向筒的精度。
[0005]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種復合沖壓凸模，包括用于旋轉(zhuǎn)擠壓加工螺旋內(nèi)花鍵的第一沖頭和用于反向擠壓加工異型曲面型腔的第二沖頭，第一沖頭和第二沖頭同軸設置，第二沖頭套設在第一沖頭的頂部，第一沖頭和第二沖頭之間采用動配合聯(lián)接，第一沖頭可繞軸線相對第二沖頭旋轉(zhuǎn)的連接于第二沖頭。
[0006]在本實用新型較佳的實施例中，上述復合沖壓凸模還包括套設于第一沖頭的第一球軸承和定位套，第一球軸承和定位套均位于第二沖頭內(nèi)，定位套位于第一球軸承上。
[0007]在本實用新型較佳的實施例中，上述第一球軸承包括由下至上依次排列的推力球軸承和向心球軸承。
[0008]在本實用新型較佳的實施例中，上述復合沖壓凸模還包括用于承壓的壓力塊，壓力塊填充于第二沖頭內(nèi)，且位于第一沖頭上。
[0009]在本實用新型較佳的實施例中，上述壓力塊與第二沖頭接觸的面凹陷形成環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設置有第二球軸承。
[0010]在本實用新型較佳的實施例中，上述第二球軸承為推力球軸承。
[0011]在本實用新型較佳的實施例中，上述第一沖頭包括導向部和表面具有螺旋花紋的螺旋內(nèi)花鍵成形部，導向部和螺旋內(nèi)花鍵成形部位于第二沖頭外，導向部位于第一沖頭的底端，導向部的直徑小于螺旋內(nèi)花鍵成形部的直徑。
[0012]在本實用新型較佳的實施例中，上述導向部的端面設置一高度為2?3mm、角度為45°的圓臺。
[0013]在本實用新型較佳的實施例中，上述第二沖頭包括阻擋部和異型曲面成形部，異型曲面成形部位于第二沖頭的底端，異型曲面成形部的外徑小于阻擋部的外徑，異型曲面成形部的橫截面與待加工的異型曲面型腔的橫截面相同。
[0014]在本實用新型較佳的實施例中，上述阻擋部的高度為異型曲面成形部的高度的I倍?1.5倍。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型復合沖壓凸模由加工螺旋內(nèi)花鍵的第一沖頭和加工異型曲面型腔的第二沖頭組合而成，而且第一沖頭與第二沖頭同軸設置。在沖壓的過程中，第一沖頭可繞其軸線旋轉(zhuǎn)，第二沖頭不旋轉(zhuǎn)，第一沖頭和第二沖頭同時進行各自對應的加工工作，因此，使用本復合沖壓凸模能夠一步完成異型曲面型腔、螺旋內(nèi)花鍵成形，且加工得到的異型曲面型腔和螺旋內(nèi)花鍵同軸，保證汽車起動導向筒的精度，而且使用本復合沖壓凸模能夠提高汽車起動導向筒的加工效率高，降低鍛造成本。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中M93汽車起動導向筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施方式提供的用于加工汽車導向筒的復合沖壓凸模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2中復合沖壓凸模的A向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實用新型實施方式提供的汽車起動導向筒的復合擠壓加工方法的工藝流程圖；
[0022]圖5為按照圖4中復合擠壓加工方法加工汽車起動導向筒時的形狀變化示意圖。
[0023]圖中標記分別為:
[0024]100-汽車起動導向筒，110-螺旋內(nèi)花鍵，120-異型曲面型腔；
[0025]200-復合沖壓凸模，210-第一沖頭，211-螺旋內(nèi)花鍵成形部，212-導向部，213-圓臺；
[0026]220-第二沖頭，221-異型曲面成形部，222-阻擋部；
[0027]230-第一球軸承，231-推力球軸承，232-向心球軸承，240-第二球軸承，250-定位套，260-壓力塊。
【具體實施方式】
[0028]參閱圖2和圖3所示，本實用新型實施例提供的復合沖壓凸模200，適于擠壓形成如圖1所示的汽車起動導向筒100。復合沖壓凸模200包括用于旋轉(zhuǎn)擠壓加工螺旋內(nèi)花鍵110的第一沖頭210和用于反向擠壓加工異型曲面型腔的第二沖頭220，第一沖頭210和第二沖頭220同軸設置，第二沖頭220套在第一沖頭210的頂部，第一沖頭210和第二沖頭220之間采用動配合聯(lián)接，第一沖頭210可繞其軸線旋轉(zhuǎn)。
[0029]復合沖壓凸模200由加工螺旋內(nèi)花鍵110的第一沖頭210和加工異型曲面型腔120的第二沖頭220組合而成，能夠一步加工得到異型曲面型腔120和螺旋內(nèi)花鍵110。第一沖頭210和第二沖頭220之間為動配合聯(lián)接，在沖壓的過程中，第一沖頭210可繞其軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)擠壓加工螺旋內(nèi)花鍵110，同時第二沖頭220不旋轉(zhuǎn)，直接反向擠壓加工異型曲面型腔120，第一沖頭210和第二沖頭220同時進行各自對應的加工工作，使用復合沖壓凸模200能夠一步完成異型曲面型腔120、螺旋內(nèi)花鍵110成形，從而能夠提高汽車起動導向筒的加工效率高，降低鍛造成本。
[0030]復合沖壓凸模200的第一沖頭210和第二沖頭220同軸設置，從而能有效保證加工得到的異型曲面型腔120和螺旋內(nèi)花鍵110同軸，進而保證汽車起動導向筒100的精度。
[0031]復合沖壓凸模200的工作過程為:復合沖壓凸模200的底端抵住待加工的坯料，壓力機的壓頭壓住本復合沖壓凸模200下行。在此過程中，第一沖頭210與坯料相互作用開始旋轉(zhuǎn)，加工螺旋內(nèi)花鍵110，第二沖頭220在螺旋內(nèi)花鍵110的基礎(chǔ)上直接反向擠壓沖壓加工異型曲面型腔120，從而實現(xiàn)同步加工螺旋內(nèi)花鍵110和異型曲面型腔120。
[0032]進一步地，復合沖壓凸模200還包括套設于第一沖頭210的第一球軸承230和定位套250，第一球軸承230和定位套250均位于第二沖頭220內(nèi)，定位套250位于第一球軸承230上。
[0033]當?shù)谝粵_頭210自轉(zhuǎn)時，第二沖頭220不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第一沖頭210和第二沖頭220之間的動配合聯(lián)接。另外，定位套250的設置用于使第一沖頭210的端部定位，從而防止第一沖頭210在沖壓轉(zhuǎn)動的過程中發(fā)生晃動而失效。
[0034]進一步地，第一球軸承230例如包括由下至上依次排列的I個推力球軸承231和2個向心球軸承232。
[0035]第一球軸承230按上述方式組合的原因是:向心球軸承232用于承受徑向負荷，2個向心球軸承232不僅占用空間較小，而且能夠保證第一沖頭210與第二沖頭220之間的動配合聯(lián)接效果較好，同時，推力球軸承231位于向心球軸承232上，推力球軸承231能夠承載上方的壓力機對第一球軸承230的軸向壓力，避免第一球軸承230變形失效。
[0036]進一步地，復合沖壓凸模200還包括用于承壓的壓力塊260，壓力塊260填充于第二沖頭220內(nèi)，且位于第一沖頭210上。
[0037]復合沖壓凸模200的壓力塊260填充于第一沖頭210和第二沖頭220之間，工作時，壓力機的壓頭壓住第二沖頭220和壓力塊260，壓力塊260將承受的壓力傳遞至第一沖頭210。壓力塊260的設置不僅能承載壓力，而且防止第一沖頭210與第二沖頭220之間發(fā)生軸向相對運動，保證第一沖頭210和第二沖頭220能夠各自對工件進行鍛造，且異型曲面型腔120和螺旋內(nèi)花鍵110的成形符合要求。
[0038]進一步地，壓力塊260與第二沖頭220接觸的面凹陷形成環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設置有第二球軸承240。
[0039]復合沖壓凸模200的第二球軸承240設置于壓力塊260與第二沖頭220之間，因此，第一沖頭210在繞其軸向轉(zhuǎn)動時，就算第一沖頭210帶動壓力塊260發(fā)生了轉(zhuǎn)動，由于壓力塊260與第二沖頭220之間為動配合聯(lián)接，第二沖頭220也不會同時繞軸向轉(zhuǎn)動。
[0040]優(yōu)選地，第二球軸承24