本实用新型专利技术提供了一种用于冷挤压小模数花键的模具,内嵌于模座中并固定于机床上,所述模具包括位于进料口处的I段导向区域和相邻的Ⅱ段挤压成型花键区域,所述Ⅱ段挤压成型花键区域内的每个花键齿的齿形均由第一渐开线、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第二渐开线构成,所述第二圆弧段与第一渐开线通过第一圆弧段圆弧过渡,与第二渐开线通过第三圆弧段圆弧过渡,所述第一渐开线、第一圆弧段分别与第二渐开线和第三圆弧段呈对称分布且参数相同,通过改进模具结构,将模具型腔内花键齿的齿形设计为渐开线与圆弧段结合的方式,提升金属流动性、降低挤压力、提升花键成型精度,从而提升产品质量和模具寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种用于冷挤压小模数花键的模具
本技术涉及冷挤压成形模具
,具体为一种用于冷挤压小模数花键的模具。
技术介绍
花键传动是汽车零件中常用的一种传动方式,具有多齿工作,承载能力高,对中性好,导向性好,应力集中小等特点,被广泛使用。花键常用的加工方式有滚齿、搓齿、铣齿、冷挤压成形等方式,一般而言,冷挤压成形的花键具有成本低、精度高等特点,被广泛应用于汽车轴类、管类传动系统零件的加工上。冷挤压花键的过程中常常会遇到挤压力大、烂齿、挤压变形等问题,特别是随着汽车轻量化的发展以及零部件空心化制作的普及,冷挤压还伴随有挤压变形、成型不饱满等现象,成为了该工艺被广泛应用的技术瓶颈。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本技术提供一种用于冷挤压小模数花键的模具,通过模具的设计,提升金属流动性、降低挤压力、提升花键成型精度,从而提升产品质量和模具寿命。本技术所述的一种用于冷挤压小模数花键的模具,内嵌于模座中并固定于机床上,所述模具包括位于进料口处的I段导向区域和相邻的Ⅱ段挤压成型花键区域,所述Ⅱ段挤压成型花键区域内的每一颗花键齿对应的齿形均由第一渐开线、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第二渐开线构成,所述第二圆弧段与第一渐开线通过第一圆弧段圆弧过渡,与第二渐开线通过第三圆弧段圆弧过渡,所述第一渐开线、第一圆弧段分别与第二渐开线和第三圆弧段呈对称分布且参数相同。进一步的,所述第一圆弧段和第三圆弧段取值为R0.2mm~0.5mm。进一步的,所述第二圆弧段的弧长≧0.5mm,直径为产品花键大径最大值+0.1mm。本技术的有益效果:1、通过改进模具结构,将模具型腔内花键齿的齿形设计为渐开线与圆弧段结合的方式,在第一渐开线和第二渐开线之间设计第一圆弧段、第二圆弧段和第三圆弧段,第一渐开线和第二圆弧段、第二渐开线与第二圆弧段之间采用第一圆弧段、第三圆弧段圆弧过渡,增加金属的流动性,降低挤压成型阻力。2、第一渐开线与第二渐开线,第一圆弧段和第三圆弧段采用对称分布并且结构参数相同,能保证产品单一齿的成型过程中金属均匀流动,模具所受的挤压力也比较均匀,能有效的提升金属的流动性和模具的寿命。3、第一圆弧段和第三圆弧段取值为R0.2mm~0.5mm(产品特殊要求除外),并且保证第二圆弧段的弧长控制在0.5mm以上,防止挤压过程中金属堆积成尖点,出现烂齿等现象。4、第二圆弧段直径取值一般取产品花键大径最大值+0.1mm,既能减小挤压过程中的挤压力,也能较好的使花键成型饱满,不烂齿。5、本模具可用于中、小模数渐开线花键或三角形花键的成形,既适用于液压型冷挤压成形设备,也适用于脉冲式冷挤压设备,被加工产品可以是实心轴类产品,也可以是空心轴类产品。附图说明图1为模具结构示意图;图2为图1中A-A剖视图;图3为图2中Ⅲ区域放大图;图4为某产品结构示意图;图5为某产品外花键参数。附图中:1-第一渐开线,2-第一圆弧段,3-第二圆弧段,4-第三圆弧段,5-第二渐开线,6-模具图1中Ⅰ段为导向区域,Ⅱ段为冷挤压成型区域具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。如图1至图5所示的一种用于冷挤压小模数花键的模具,内嵌于模座中并固定于机床上(图中未示出),所述模具6包括位于进料口处的I段导向区域和相邻的Ⅱ段挤压成型花键区域,所述Ⅱ段挤压成型花键区域内设有花键齿,如图3所示,图3为Ⅲ区域的单颗齿的放大图,每个花键齿的齿形均由第一渐开线1、第一圆弧段2、第二圆弧段3、第三圆弧段4和第二渐开线5构成,所述第二圆弧段3与第一渐开线1通过第一圆弧段2圆弧过渡,与第二渐开线5通过第三圆弧段4圆弧过渡,所述第一渐开线1、第一圆弧段2分别与第二渐开线5和第三圆弧段4呈对称分布且结构参数相同,能保证单一齿的成型过程中金属均匀流动,模具所受的挤压力也比较均匀,能有效的提升金属的流动性和模具的寿命。为防止挤压过程中金属堆积成尖点,出现烂齿等现象,所述第一圆弧段2和第三圆弧段4一般取值为R0.2mm~0.5mm(产品特殊要求除外),第二圆弧段3的弧长控制在0.5mm以上,直径取值一般取产品花键大径最大值+0.1mm。在本实施例中,第二圆弧段3分别与第一渐开线1、第二渐开线5之间通过第一圆弧段2、第三圆弧段圆滑过渡,能够增加金属材料的流动性,降低挤压成型阻力。采用以上结构,在冷挤压过程中,金属首先通过图1中Ⅰ区域进行预挤压,导向金属进入Ⅱ区域进行精密冷挤压成型,进入精密成型区域后,以一颗齿为例(图2中Ⅲ区域),金属沿第一渐开线1和第二渐开线5流动,流动至第一圆弧2和第三圆弧4时,圆滑过渡,使金属较好的向中间聚集,形成较好的齿顶。在本实施例中,所述第一圆弧2和第三圆弧4取值为R0.25mm,保证第二圆弧3的弧长大于0.5mm,这样可以防止在挤压过程中金属堆积成尖点,出现烂齿等现象。在本实施例中,所述第二圆弧3直径取值为15.85mm,既能保证在金属的塑性形变中较好的形成齿顶,满足图纸要求,又能有效的控制材料与模具的堆积,减小成型阻力,保证花键齿形饱满,不烂齿。本技术只是选取了多颗花键齿的其中一颗作为范例说明,适用于全部花键齿,在冷挤压加工时,将模具内嵌于模座中,固定在机床上,工件沿模具中心线纵向运动,挤入模具中成型花键。小模数花键冷挤压模具采用以上结构设计,可以应用于实心轴类或空心轴类外花键的挤压成型,可以有效的降低挤压力,提升花键挤压精度,不仅适用于液压式冷挤压花键模具的设计,而且适用于脉冲式冷挤压设备的模具设计,应用广泛。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于冷挤压小模数花键的模具,内嵌于模座中并固定于机床上,其特征在于:所述模具包括位于进料口处的I段导向区域和相邻的Ⅱ段挤压成型花键区域,所述Ⅱ段挤压成型花键区域内的每一颗花键齿对应的齿形均由第一渐开线、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第二渐开线构成,所述第二圆弧段与第一渐开线通过第一圆弧段圆弧过渡,与第二渐开线通过第三圆弧段圆弧过渡,所述第一渐开线、第一圆弧段分别与第二渐开线和第三圆弧段呈对称分布且参数相同。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于冷挤压小模数花键的模具,内嵌于模座中并固定于机床上,其特征在于:所述模具包括位于进料口处的I段导向区域和相邻的Ⅱ段挤压成型花键区域,所述Ⅱ段挤压成型花键区域内的每一颗花键齿对应的齿形均由第一渐开线、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第二渐开线构成,所述第二圆弧段与第一渐开线通过第一圆弧段圆弧过渡,与第二渐开线通过第三圆弧段圆弧过渡,所述第一渐开线、第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:方飞松,肖勇,蒋祖珍,张春灵,黄隆桂,杨科,
申请(专利权)人:重庆建设工业集团有限责任公司,
类型:新型
国别省市:重庆;50
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