一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺，包括以下步骤：切割、整形、冲第一内孔、冲第二内孔、打通内孔、挤压缩口、压制齿轮段。同时配合多个特制的冷镦模具和材料控制，按照给定的冷镦成型工艺对带齿脱水轴进行逐步冷镦加工，最后形成具有齿轮段的脱水轴，不再使用车床或是CNC进行加工，保证脱水轴自身强度的情况下，缩短了生产周期，提高了生产效率，材料利用率大大提高，明显降低了生产成本。明显降低了生产成本。明显降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺


[0001]本专利技术涉及金属机械配件的加工领域，尤其是一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺。

技术介绍

[0002]轴是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
[0003]洗衣机的离合器的传动系统是一个相对比较复杂的轴系结构，通过多个零件装配而成。对于一些装配尺寸，可能由几个甚至十几个零件尺寸累计而来，而每个零部件都有加工制造误差，这些加工误差累计起来，通常会造成装配尺寸的累计误差较大，影响产品可靠性或根本无法满足装配要求。脱水轴是支撑洗衣机内桶的一种零件，但现有的脱水轴在旋转时由于只是单一的轴在支撑旋转，在旋转过快的情况下就会出现倾斜不稳的现象，导致内桶也出现倾斜现象，降低了脱水轴的实用性，降低了脱水轴的使用寿命。因此，脱水轴自身的精度和其安装配合精度，将极大地影响其使用寿命和效果。
[0004]目前，传统的洗衣机脱水轴加工过程中，孔的加工一般是经过数控车床进行钻孔、镗孔、扩孔等一系列工序完成的，这种加工方法虽然较为简便，却存在着许多缺点及不足：1、生产效率低；2、生产零件精度较差；3、原材料浪费很多。
[0005]为了解决上述问题，人们设计出了一种利用液压机挤压成型的加工方法，如中国专利申请号为：201210338779.9，公开了“一种洗衣机脱水轴成型工艺，包括以下步骤：1) 预处理：将原材料进行包括车外圆、端面、倒角一系列的加工，以满足冷挤前的工件状态；2) 挤出半孔及外圆：将经过预处理的工件通过挤孔模具将一端的孔及外圆挤压成型；3)冷挤坯料：将经过挤孔及外圆的工件通过挤凸肩模具将工件中部的凸肩挤压成形；4) 剩余半孔加工，通过钻床将已挤出的半孔加工成通孔；所述步骤 2中采用YJ32
‑
315G四柱液压机挤压成型；所述步骤3中采用 YJ61
‑
400B 挤压液压机挤压成型。”这个专利技术专利中的成型工艺，在实际操作中仍然存在一定缺陷：一是预处理步骤中仍然需要用到车床进行加工，因此虽然生产效率和生产零件精度的提升很有限、且原材料仍然会有不少浪费；二是工艺中既涉及到车床加工，也涉及到多种液压机挤压加工，产品在步骤之间的流转、上下料将会耗费大量时间，因此生产效率反而可能下降；三是该工艺只适用于加工表面光滑的脱水轴，无法加工出性能更加出色地带齿脱水轴。
[0006]因此，急需一种全新的脱水轴加工成型工艺，以改善现有技术中所存在的缺陷。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提供一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺，能够有效提升生产效率和零件精度，同时大大节省原材料和生产成本。
[0008]本专利技术解决其技术问题的技术方案是：一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺，包括以下步骤：
步骤一、切割：准备原材料并将原材料切割成长度为L
A1
、直径为D
A1
的实心的轴状毛坯；步骤二、整形：将步骤一中的到的轴状毛坯的末端进行第一次冷镦，使得轴状毛坯的后端形成下凹部、轴状毛坯的前端形成凸出部，整形后的轴状毛坯的长度为L
A2
、直径为D
A2
；步骤三、冲第一内孔：将步骤二中整形后的轴状毛坯放入至第二冷镦模具中进行第二次冷镦，使得轴状毛坯的前端成型出第一内孔，第一内孔的长度为L
B1
、直径为D
B1
，此时轴状毛坯的长度为L
A3
、直径为D
A3
；步骤四、冲第二内孔：先将步骤三中得到的轴状毛坯换向，再将轴状毛坯放入至第三冷镦模具中进行第三次冷镦，使得轴状毛坯的后端成型出与第一内孔完全一致的第二内孔，第二内孔与第一内孔之间具有隔筋且不互通，此时第二内孔的长度为L
B1
、直径为D
B1
，轴状毛坯的长度为L
A4
、直径为D
A4
；步骤五、打通内孔：将步骤四中得到的轴状毛坯放入至第四冷镦模具中，接着进行第四次冷镦，从而将第一内孔和第二内孔之间的隔筋冲断形成完整的通孔，使得第一内孔与第二内孔相通，并将废料排出，此时通孔的长度为L
A4
、直径为D
B1
，轴状毛坯的长度为L
A4
、直径为D
A4
；步骤六、挤压缩口：将步骤五中得到的轴状毛坯放入至第四冷镦模具中，并在通孔中插入第一定芯模棒，接着进行第五次冷镦，使得轴状毛坯的后端形成缩口段，所述的缩口段与轴状毛坯的外壁通过斜面段过渡，所述斜面段的倾斜角为α，此时缩口段的长度为L
C1
、直径为D
C1
，通孔的长度为L
A5
、直径为D
B2
，轴状毛坯的长度为L
A5
、直径为D
A5
；步骤七、压制齿轮段：将步骤六中得到的轴状毛坯放入至第五冷镦模具中，并在通孔中插入第二定芯模棒，接着进行第五次冷镦，在斜面段挤压出齿轮段，该齿轮段齿根圆的长度为L
d1
、直径为D
d1
，齿顶圆的长度为L
d2
、直径为D
d2
，所述齿轮段还与所述轴状毛坯的外壁之间通过弧面过渡，所述弧面的倾斜角为β，得到空心的脱水轴成品，此时缩口段的长度为L
C2
、直径为D
C2
，通孔的长度为L
A6
、直径为D
B3
，脱水轴成品的长度为L
A6
、直径为D
A6
。
[0009]作为优选，步骤二中，所述下凹部的最大处的直径为D
B4
，最小处的直径为D
B5
，D
B4
＞D
B5
，所述下凹部与所述轴状毛坯的后端所形成的圆心角为θ。
[0010]作为优选，D
B1
+0.2＞D
B4
＞D
B1
。
[0011]作为优选，180
°
＞θ＞160
°
。
[0012]作为优选，L
A6
＞L
A5
＞L
A4
＞L
A3
＞L
A2
＞L
A1
；D
A5
＞D
A4
＞D
A3
＞D
A2
＞D
A1
，D
A6
= D
A5
±
0.3，L
A4
＞2L
B1
，D
B1
＞D
B2
＞D
B3
，L
C1
= L
C2
±
0.5，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带齿脱水轴的冷镦成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、切割：准备原材料并将原材料切割成长度为L
A1
、直径为D
A1
的实心的轴状毛坯；步骤二、整形：将步骤一中的到的轴状毛坯的末端进行第一次冷镦，使得轴状毛坯的后端形成下凹部、轴状毛坯的前端形成凸出部，整形后的轴状毛坯的长度为L
A2
、直径为D
A2
；步骤三、冲第一内孔：将步骤二中整形后的轴状毛坯放入至第二冷镦模具中进行第二次冷镦，使得轴状毛坯的前端成型出第一内孔，第一内孔的长度为L
B1
、直径为D
B1
，此时轴状毛坯的长度为L
A3
、直径为D
A3
；步骤四、冲第二内孔：先将步骤三中得到的轴状毛坯换向，再将轴状毛坯放入至第三冷镦模具中进行第三次冷镦，使得轴状毛坯的后端成型出与第一内孔完全一致的第二内孔，第二内孔与第一内孔之间具有隔筋且不互通，此时第二内孔的长度为L
B1
、直径为D
B1
，轴状毛坯的长度为L
A4
、直径为D
A4
；步骤五、打通内孔：将步骤四中得到的轴状毛坯放入至第四冷镦模具中，接着进行第四次冷镦，从而将第一内孔和第二内孔之间的隔筋冲断形成完整的通孔，使得第一内孔与第二内孔相通，并将废料排出，此时通孔的长度为L
A4
、直径为D
B1
，轴状毛坯的长度为L
A4
、直径为D
A4
；步骤六、挤压缩口：将步骤五中得到的轴状毛坯放入至第四冷镦模具中，并在通孔中插入第一定芯模棒，接着进行第五次冷镦，使得轴状毛坯的后端形成缩口段，所述的缩口段与轴状毛坯的外壁通过斜面段过渡，所述斜面段的倾斜角为α，此时缩口段的长度为L
C1
、直径为D
C1
，通孔的长度为L
A5
、直径为D
B2
，轴状毛坯的长度为L
A5
、直径为D
A5
；步骤七、压制齿轮段：将步骤六中得到的轴状毛坯放入至第五冷镦模具中，并在通孔中插入第二定芯模棒，接着进行第五次冷镦，在斜面段挤压出齿轮段，该齿轮段齿根圆的长度为L
d1
、直径为D
d1
，齿顶圆的长度为L
d2
、直径为D
d2
，所述齿轮段还与所述轴状毛坯的外壁之间通过弧面过渡，所述弧面的倾斜角为β，得到空心的脱水轴成品，此时缩口段的长度为L
C2
、直径为D
C2
，通孔的长度为L
A6
、直径为D
B3
，脱水轴成品的长度为L
A6
、直径为D

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明华，
申请(专利权)人：宁波振华汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：