汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具及成型工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具及成型工艺，双击成型模具包括上模组件和下模组件，所述下模组件设置有放置工件的下凹模，上凹模内设有用于成型U型叉头的叉头成型腔；所述上模组件连接在油压机的压机上模板上，随压机上模板上下移动，上模组件包括分别和叉头成型腔配合使用的第一上凸模和第二上凸模，第一上凸模和第二上凸模并排连接在水平滑动件上，水平滑动件吊挂在上模组中的导轨条上，并在水平驱动机构的带动下沿导轨条水平滑动；所述汽车转向系统中间轴成型工艺将U型叉头的镦挤和反挤压两道工序合并成一道工序，消除了两道工序间冷作硬化带来的影响，节省了退火工序，提高了模具寿命和生产效率，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具及成型工艺


[0001]本专利技术属于汽车零部件加工领域，具体涉及一种汽车转向系统中间轴的U型叉头双击成型模具及成型工艺。

技术介绍

[0002]汽车转向系统中间轴是汽车传动系统的核心部件之一，包括公轴和母轴，两者通过花键滑动连接。中间轴的公轴一端为U型叉头，其余部分为连接杆，并加工有滑道，即外花键。
[0003]目前中间轴公轴的加工主要有两种方案：方案1，中间轴采用与其连接杆部直径相近的退火态坯料，先针对头部进行镦粗，然后再进行退火、退火后反挤压成型U型叉头部分，或者不进行退火，加热至900℃，反挤压U型叉头部分。
[0004]方案2，中间轴采用与其连接杆部直径相近的退火态坯料，冷态挤压棒料的一端，使材料径向流动形成T形头，得到T形坯件，再将T形头的两翼对向弯曲，并形成圆弧，得到公轴端部的U型叉和U型叉内槽。该方案详见本专利技术人在先申请的专利：CN201911345824.1。
[0005]以上两种方案存在以下缺点：对于方案1，在成型过程中对头部镦粗后需要进行退火后再反挤压成型U型叉头，或者镦粗后不进行退火，而是加热后再反挤压成型U型叉头；对于前者，加工成本较高，对于后者不仅加工成本高，而且模具寿命较低。
[0006]对于方案2，材料径向流动时，T型头两翼圆角位置模具受力较大，模具寿命较低，且T型头挤压端圆柱区域残留毛刺需进行清理，增加生产成本；后续弯曲过程，叉头外圆弧部分有开裂风险。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种汽车转向系统中间轴的U型叉头双击成型模具及成型工艺，该模具将U型叉头的镦挤和反挤压两道工序合并成一道工序，消除了两道工序间冷作硬化带来的影响，节省了退火工序，提高了模具寿命和生产效率，降低了生产成本。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，包括上模组件和下模组件，所述下模组件设置有放置工件的下凹模，上凹模内设有用于成型U型叉头的叉头成型腔；所述上模组件连接在油压机的压机上模板上，随压机上模板上下移动，上模组件包括分别和所述叉头成型腔配合使用的第一上凸模和第二上凸模，第一上凸模和第二上凸模并排连接在水平滑动件上，水平滑动件吊挂在上模组中的导轨条上，并在水平驱动机构的带动下沿导轨条水平滑动。
[0009]所述第一上凸模的凸模固定座和上模组件的连接燕尾分座连接，所述第二上凸模的凸模固定座和上模组件的工位固定座板连接，所述连接燕尾分座和所述工位固定座板固定连接在所述水平滑动件上。
[0010]所述第二上凸模的模芯外对称设有两个随退导向条，随退导向条沿模芯的外表面滑动设置，每个随退导向条和一个杠杆连接。
[0011]所述第二上凸模的凸模固定座侧面设置有弹簧滑道支架，弹簧滑道支架内设置有滑道，并在滑道内安装弹簧，所述杠杆的一端作为支点转动连接在所述弹簧滑道支架上，杠杆的另一端和所述随退导向条转动连接，杠杆上部靠近支点的位置顶压在所述弹簧上。
[0012]所述下模组件中设有润滑剂槽，润滑剂槽位于第二上凸模初始位置的正下方，第一上凸模向所述叉头成型腔下压时，第二上凸模的模芯进入润滑剂槽蘸取润滑剂。
[0013]一种汽车转向系统中间轴的成型工艺，对退火态冷拉棒料进行前处理，得到一个带细杆部的轴类零件，该轴类零件的一端为用于U型叉头成型的粗径端，其余部分均为直径小于粗径端的细杆部，然后利用所述的双击成型模具分两次对所述轴类零件的粗径端冷挤压，以成型U型叉头，接着对已成型U型叉头的零件进行后处理，得到汽车转向系统中间轴成品。
[0014]上述工艺中，所述双击成型模具先后对所述轴类零件的粗径端进行冷挤压时，先用第一上凸模的模芯向下镦挤零件的粗径端，同时，第二上凸模同步向下运动，第二上凸模的模芯蘸取润滑剂槽中的润滑剂；然后，压机上模板带动第一上凸模和第二上凸模回程，再由水平驱动机构推动第一上凸模和第二上凸模水平移动，使得第二上凸模位于所述叉头成型腔的正上方，然后压机上模板下行，由第二上凸模的模芯向下反挤压被镦挤后的零件粗径端，得到U型叉头。
[0015]在第二上凸模反挤压零件时，随着U型叉头长度的增长，叉头上端与随退导向条接触并向上推动随退导向条沿第二上凸模的模芯回退，并带动与随退导向条连接的杠杆端部抬起，压缩与杠杆抵接的弹簧。
[0016]所述前处理包括下料、抛丸、皮膜处理和正挤杆处理。
[0017]所述后处理包括对U型叉头部分的去毛刺处理、对零件的皮膜处理和对零件上细杆部进行滑道加工处理。
[0018]本专利技术的有益效果是：本专利技术加工的中间轴零件在传统方法中，头部镦挤和反挤压过程中会产生冷作硬化效应，因此需要在两道工序之间增加退火工序，以消除头部硬化效应对反挤压工序模具寿命的影响。采用本专利技术所述的双击成型模具后，把头部镦挤和反挤压两道工序合并成一道工序，进行连续加工，可以规避冷作硬化带来的影响（影响主要为模具寿命降低），也消除了中间的退火工序，降低了生产成本，且本工序在一工位油压机上进行，有效改善了一台单工位设备每次只能加工一道工序的缺点，提高了生产效率。
附图说明
[0019]图1为本专利技术所述的双击成型模具正面的结构剖视图；图2为本专利技术所述双击成型模具中下模组件正面的结构剖视图；图3为本专利技术所述双击成型模具中上模组件正面的结构剖视图；图4为本专利技术所述双击成型模具中第二上凸模侧面的结构剖视图；图5为本专利技术第一上凸模挤压工件后的模具结构示意图；图6为本专利技术第二上凸模挤压工件前的模具结构示意图；图7为本专利技术第二上凸模挤压工件后的模具结构示意图；
图8为本专利技术所述汽车转向系统中间轴成型过程的工件状态变化示意图；图中标记：1、顶缸吊杆锁母，2、压机顶缸架板，3、四角更换垫筒，4、压机背面贴块，5、压机通用顶杆，6、压紧淬火镶件，7、倒T型顶件器，8、增厚调高垫板，9、主承垫块，10、尾部缩径模芯，11、校正腔内芯，12、校正腔外套，13、成型腔模芯，1301、叉头成型腔，14、成型腔中套，15、成形腔外套，16、台阶模筒座，17、下装大盖母，18、第一上凸模，1801、第一上模芯，1802、第一上模中圈，1803、第一凸模固定座，1804、垫块，19、第二上凸模，1901、第二上模芯，1902、第二上模中圈，1903、第二凸模固定座，1904、主承分割垫块，1905、滑槽，20、工位固定座板，21、油缸连接槽，22、T型导轨垫板，23、连接燕尾分座，24、润滑剂槽，25、随退导向条，26、变程杠杆，27、弹簧滑道支架，28、弹簧，29、滑道，30、压机上模板，31、压机导轨条。
[0020]100、棒料，200、带细杆部的轴类零件，300、镦挤零件，400、U型叉头零件，500、带滑道零件，600、中间轴成品。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不作为对专利技术做任何限制的依据。
[0022]实施例1：一种汽车转向系统中间轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，包括上模组件和下模组件，所述下模组件设置有放置工件的下凹模，上凹模内设有用于成型U型叉头的叉头成型腔；其特征在于：所述上模组件连接在油压机的压机上模板上，随压机上模板上下移动，上模组件包括分别和所述叉头成型腔配合使用的第一上凸模和第二上凸模，第一上凸模和第二上凸模并排连接在水平滑动件上，水平滑动件吊挂在上模组中的导轨条上，并在水平驱动机构的带动下沿导轨条水平滑动。2.根据权利要求1所述的一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，其特征在于：所述第一上凸模的凸模固定座和上模组件的连接燕尾分座连接，所述第二上凸模的凸模固定座和上模组件的工位固定座板连接，所述连接燕尾分座和所述工位固定座板固定连接在所述水平滑动件上。3.根据权利要求1所述的一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，其特征在于：所述第二上凸模的模芯外对称设有两个随退导向条，随退导向条沿模芯的外表面滑动设置，每个随退导向条和一个杠杆连接。4.根据权利要求3所述的一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，其特征在于：所述第二上凸模的凸模固定座侧面设置有弹簧滑道支架，弹簧滑道支架内设置有滑道，并在滑道内安装弹簧，所述杠杆的一端作为支点转动连接在所述弹簧滑道支架上，杠杆的另一端和所述随退导向条转动连接，杠杆上部靠近支点的位置顶压在所述弹簧上。5.根据权利要求1所述的一种汽车转向系统中间轴U型叉头的双击成型模具，其特征在于：所述下模组件中设有润滑剂槽，润滑剂槽位于第二上凸模初始位置的正下方，第一上凸模向所述叉头成型腔下压时，第二上凸模的模芯进入润滑剂槽蘸取润滑剂。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉龙，辛选荣，许丁，梁坤，贺成松，耿浩宇，许伟伟，王伟亮，董飞龙，卢正良，高明辉，包玉金，王欣欣，于兵兵，
申请(专利权)人：洛阳极顶冷锻有限公司，
类型：发明
国别省市：