一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具制造技术

一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，包括挤压模具和其外部连接的预应力模具固定套，预应力模具固定套与挤压模具为过盈配合，预应力模具固定套与挤压模具配合处装有密封圈，挤压模具分为上部斜角段、中部成形段、楔形过渡段，楔形过渡段齿形模数自下而上逐渐增大，齿厚自下而上逐渐减小，齿高自下而上逐渐减小，中部成形段与楔形过渡段各斜面上进行激光刻痕，形成表面织构以减小摩擦力，本发明专利技术通过变化模具齿形的模数，来控制成形过程中的金属流动，提高了挤压花键轴的成品率。

Wedge variable modulus porous lubrication spline shaft extrusion die with surface texture

A kind of surface texture of tapered perforated spline shaft lubrication extrusion die, including prestressed die extrusion die set and its external connection, the fixed sleeve and the prestressed die extrusion die for interference fit with the fixed sleeve and the prestressed die extrusion die matched with a sealing ring, the extrusion die is divided into upper, middle section forming angle wedge section, transition section, transition section of wedge tooth modulus increases gradually from bottom to top, tooth thickness decreases gradually from bottom to top, tooth height decreases gradually from bottom to top, the middle section and transition section of the wedge forming on the inclined plane of laser scribing, formation of surface texture to reduce friction, modulus of the invention through the change of teeth shape of die, to control the flow of metal forming in the process, improve the rate of finished products of the extrusion of spline shaft.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于挤压成形模具
，具体涉及一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具。
技术介绍
花键在航空航天、汽车工业、石油化工等工业部门中得到了广泛应用，因而要求花键具有较高的精度和力学性能，采用冷挤压工艺成形花键轴能够显著提高加工效率，而且成形的花键硬度较高，冷挤压成形是一种精密塑性体积成形技术，是指在冷态下将金属毛坯放入模具内或夹紧机构中，在强大的压力和一定的速度作用下，使工件毛坯在模具型腔内成形，从而获得所需尺寸、力学性能的挤压件。冷挤压加工是通过模具控制金属流动，从而实现金属体积的大量转移来成形零件的，但是当今常用的挤压模具普遍存在结构简单，应力较大，摩擦较高的缺点，尤其是挤压花键等齿形零件时，尺寸精度不高，由于挤压力较大，金属流动控制难度较高，大部分金属没有用于成形齿形而是随模具移动，造成金属堆积，花键轴底部也容易出现折叠现象，严重影响了挤压花键轴的成品率。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，通过变化模具齿形的模数，来控制成形过程中的金属流动，提高了挤压花键轴的成品率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，包括挤压模具2和其外部连接的预应力模具固定套1，预应力模具固定套1与挤压模具2为过盈配合，预应力模具固定套1与挤压模具2配合处装有密封圈3，挤压模具2分为上部斜角段Ⅰ、中部成形段Ⅱ、楔形过渡段Ⅲ，密封圈3为金属密封垫片，材料为纯铜。所述的挤压模具2的上部斜角段Ⅰ倾角α为45度，以缓冲挤压模具2所受应力。所述的挤压模具2的楔形过渡段Ⅲ齿形模数自下而上逐渐增大，齿厚自下而上逐渐减小，齿高自下而上逐渐减小，使挤压模具2齿高部位和齿底部位的轴向和径向均呈现楔形。所述的挤压模具2的中部成形段Ⅱ与楔形过渡段Ⅲ的齿底部位相对于成形工件放大尺寸，与成形工件保留缝隙，对每个齿底部位加工纵向排列的3-5个细小油孔Ⅳ，预应力模具固定套1相对油孔位置加工油腔，加工过程中润滑油由预应力模具固定套1油腔内充入细小油孔Ⅳ，油压小于5MPa，使挤压模具2润滑更充分。所述的挤压模具2中部成形段Ⅱ与楔形过渡段Ⅲ各斜面上进行激光刻痕，形成表面织构以减小摩擦力。所述的挤压模具2底部入口倒角β和所加工轴杆类零件的前端倒角保持一致，且至少为30度。本专利技术具有以下优点：一、挤压模具2的楔形过渡段Ⅲ采用变模数的方式成形花键，可以显著减小成形力，在保证齿数不变的条件下，模数增大意味着增大了模具齿形的分度圆直径，直径增大而齿高减小，使所工件的成形部位在加工过程中由小至大，其受到的轴向力也由小变大，从而减小了花键轴在加工过程中的材料堆积现象，降低了成形的阻力。二、挤压模具2齿形采用齿厚自下而上增大的方式，可以控制金属流动，使加工过程中更多的金属逐步向齿顶流动充填齿形，金属堆积现象减小，降低了成形的阻力，较少的金属堆积避免了成形末端的折叠现象，提高了花键轴的成品率。三、挤压模具2齿底部位加工细小油孔Ⅳ，改善了润滑条件，在成形过程中，金属并没有完全充填进入挤压模具2齿形腔，而是留有一定缝隙，润滑油可通过细小油孔Ⅳ进入挤压模具2型腔内，使得挤压模具2在成形过程中得到充分润滑，降低了摩擦阻力。四、挤压模具2表面采用激光刻痕的方式，形成表面织构，合理的表面织构可降低摩擦。凹痕部位可以充填润滑油，形成润滑油膜，结合润滑油孔可使润滑油膜在成形过程中能够保持在挤压模具2表面，显著降低摩擦力。五、挤压模具2底部入口倒角和所加工轴杆类零件的前端倒角保持一致，加工工件前端倒角可减少工件顶部的材料冗余，避免成形初期轴向成形力过高。附图说明图1是本专利技术整体视图。图2是图1的俯视图。图3是图1的仰视图。图4是图2的A-A截面剖视图。图5是图2的B-B截面剖视图。图6是齿形局部视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细描述。参照图1、图2、图3、图4和图5，一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，包括挤压模具2和其外部连接的预应力模具固定套1，预应力模具固定套1与挤压模具2为过盈配合，过盈量为0.25mm，预应力模具固定套1与挤压模具2配合处装有密封圈3，密封圈3为金属密封垫片，材料为纯铜。参照图4和图5，所述的挤压模具2设有上部斜角段Ⅰ、中部成形段Ⅱ、楔形过渡段Ⅲ。参照图2，图3，所述的挤压模具2的楔形过渡段Ⅲ齿形模数自下而上逐渐增大，齿厚自下而上逐渐减小，齿高自下而上逐渐减小，使挤压模具2齿高部位和齿底部位的轴向和径向均呈现楔形。参照图4，图5，所述的挤压模具2的上部斜角段Ⅰ倾角α为45度，以缓冲模具所受应力。参照图4、图5和图6，所述的挤压模具2中部成形段Ⅱ与楔形过渡段Ⅲ的齿底部位相对于成形工件放大尺寸，与成形工件保留有缝隙，对每个齿底部位加工纵向排列的3-5个细小油孔Ⅳ，预应力模具固定套1上相对细小油孔Ⅳ位置加工油腔，加工过程中润滑油由预应力模具固定套1的油腔内充入细小油孔Ⅳ，油压小于5MPa，使挤压模具2润滑更充分。所述的挤压模具2中部成形段Ⅱ与楔形过渡段Ⅲ各斜面上进行激光刻痕，形成表面织构以减小摩擦力，合理的表面织构可降低摩擦。凹痕部位可以充填润滑油，形成润滑油膜，结合润滑油孔可使润滑油膜在成形过程中能够保持在模具表面，显著降低摩擦力。参照图4和图5，所述的挤压模具2底部入口倒角β和所加工轴杆类零件的前端倒角保持一致，且至少为30度。本专利技术的工作原理为：加工时工件坯料置于挤压模具2底部，挤压模具2向工件坯料移动使工件坯料由底部进入，预应力模具固定套1保证挤压模具2的强度，挤压模具2的上部斜角段Ⅰ缓冲了模具所受应力。挤压模具2的楔形过渡段Ⅲ保证齿数不变的条件下，模数增大意味着增大了挤压模具2齿形的分度圆直径，直径增大而齿高减小，使工件的成形部位在加工过程中由小至大，其受到的轴向力也由小变大，从而减小了花键轴在加工过程中的材料堆积现象，降低了成形的阻力。挤压模具2中部成形段Ⅱ与楔形过渡段Ⅲ的齿底部位适当放大尺寸，与成形工件保留一定缝隙。对每个齿底部位加工纵向排列的细小油孔Ⅳ，加工过程中油孔内充入润滑油，使模具润滑更充分，楔形过渡段Ⅲ采用齿厚自下而上增大的方式，可以控制金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，包括挤压模具(2)和其外部连接的预应力模具固定套(1)，其特征在于：预应力模具固定套(1)与挤压模具(2)为过盈配合，预应力模具固定套(1)与挤压模具(2)配合处装有密封圈(3)，挤压模具(2)分为上部斜角段(Ⅰ)、中部成形段(Ⅱ)、楔形过渡段(Ⅲ)，密封圈(3)为金属密封垫片，材料为纯铜。

【技术特征摘要】
1.一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花键轴挤压模具，包括挤
压模具(2)和其外部连接的预应力模具固定套(1)，其特征在于：预应力
模具固定套(1)与挤压模具(2)为过盈配合，预应力模具固定套(1)与
挤压模具(2)配合处装有密封圈(3)，挤压模具(2)分为上部斜角段(Ⅰ)、
中部成形段(Ⅱ)、楔形过渡段(Ⅲ)，密封圈(3)为金属密封垫片，材料
为纯铜。
2.根据权利要求1所述的一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花
键轴挤压模具，其特征在于：所述的挤压模具(2)的上部斜角段(Ⅰ)倾
角α为45度，以缓冲挤压模具(2)所受应力。
3.根据权利要求1所述的一种具有表面织构的楔形变模数多孔润滑花
键轴挤压模具，其特征在于：所述的挤压模具(2)的楔形过渡段(Ⅲ)齿
形模数自下而上逐渐增大，齿厚自下而上逐渐减小，齿高自下而上逐渐减小，
使挤压模具(2)齿高部位和齿底部位的轴向和径向均呈现楔形。
4....

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，贲宁宇，杨凯，张以升，韩宾，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61