專利名稱：汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車后橋盆齒技術領域，具體地講，是一種汽車后橋盆齒毛坯輾 壓成型模。
背景技術：
我國汽車工業產品質量近年來有很大發展，但其中部分坯件的鍛造加工技術仍較 落后，如生產汽車后橋盆齒(如圖4所示)。傳統的鍛壓方法難以達到坯件尺寸的較高要 求，但由于在鍛壓技術革新方面沒有較大突破，目前仍采用傳統方法進行鍛造。經過下料、 加熱、墩坯、沖孔、沖連皮制成圓環形的坯件，鍛造出的坯件與成品零件之間留有較大的尺 寸余量，再通過機加加工外圓面上的徑向凹槽。這種鍛造方法存在的主要問題是材料消耗 高，后期加工量大。若使用鋼管切割成短節的圓環形坯料，一是鋼管生產本身成本很高，鋼 管售價高，加上鋸料時3 4mm的鋸縫幾乎消耗5% 10%的材料；二是鋼管生產壁厚偏差 較大，GB8162-1999規定壁厚差允許范圍為-10% +12%，生產汽車配件的廠家向鋼管廠 訂貨時就必須按增大10%壁厚來訂貨才能保證內孔加工的要求。所以，以上兩種方法均是 以加大坯件尺寸與成品零件尺寸等代價來保證產品質量，直接地影響就是原材料消耗高， 機加工量大，尤其是大尺寸的汽車后橋盆齒，增加了制造成本。象汽車后橋盆齒這種外圓面 為異形面的坯件，鍛造加工坯件和鋼管生產幾乎無法生產，均靠后期機加工切削而成。切削 部分的材料是完全浪費，而往往這些材料占坯件總體積的5% 15%。傳統的環形零件也有部分采用鍛壓輾環的加工技術，這種輾環加工的方法可以極 大地降低坯件的生產制造成本，提高坯件的制造精度，其主要的步驟如下下料、加熱、去氧 化皮、鐓粗、沖孔、落料平端面、擴展成形、整形、正火、拋丸。這種鍛壓輾環的方法所使用的 模具他由輾輪和輾軸組成，輾輪的結構簡單，僅限于制造普通的圓環形坯件。對于汽車后橋 盆齒的加工，在傳統的輾環加工中尚未出現。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，直 接輾壓出汽車后橋盆齒毛坯圓環上的異形截面，最大限度地減少后續機加工量，降低材料 消耗，同時提高坯件的綜合機械性能。為解決以上技術問題，本實用新型提供的汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，包括輾 輪和輾軸，其特征在于所述輾輪為帶有同軸內孔的圓柱體，在輾輪的左端面上有一圓柱形的定位槽，該 定位槽與所述的輾輪同軸且直徑大于輾輪的內孔直徑，在輾輪的外圓環上有一環向凹槽， 該環向凹槽的軸向截面形狀為槽底寬度小于槽頂的寬度，槽底為一直線段，該直線段一側 通過一斜線段與外圓環相連，直線段的另一側通過相互連接的內斜線段和外線段與外圓環 相連，所述外線段與輾輪左端面的夾角α為0° 20° ；所述輾軸由工作圓柱體、位于工作圓柱體左側的圓錐體和位于工作圓柱體右側的支撐圓柱體組成，所述支撐圓柱體的直徑小于或等于所述工作圓柱體的直徑，所述圓錐體 左端直徑小于右端直徑，在該圓錐體的左端開有螺紋連接孔，所述工作圓柱體、圓錐體、支 撐圓柱體和螺紋連接孔同軸線。上述的汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，所述輾軸的工作圓柱體中部有一凸出的與 該工作圓柱體同軸的帶斜度的錐體，該錐體的左端直徑大于右端直徑，該錐體與所述的環 向凹槽相對應。本實用新型所述的由輾輪和輾軸組成的汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模具，其工作 原理與傳統的輾壓成型原理相同。先以圓鋼為坯件，通過下料、加熱、鐓粗、預成型及沖盲 孔、沖連皮及壓端面等一系列工序后進行輾壓成型。由輾輪和輾軸組成的毛坯輾壓成形模 具進行輾壓成型，其工作原理如下將輾輪和輾軸分別裝在各自的工作架上，將坯件套在所 述輾軸的工作圓柱體上，輾輪為主動軸，輾軸活接在工作架上。輾輪下移與坯件接觸，坯件 的高度剛好能卡入所述輾輪的環形凹槽內，輾輪帶動坯件隨輾輪一起轉動。輾輪在不斷輾 壓坯件的過程中繼續下移，坯件的高度始終不變，坯件的厚壁逐漸減小，同時坯件的直徑不 斷變大。當坯件與預先設置在輾軸周圍的定位輪接觸時，停止輾壓成型工序。輾壓成型完 成后，再進行整形、正火、及拋丸工序，便可制成汽車后橋盆齒毛坯。具體工藝流程如圖5所
7J\ ο綜上所述，本實用新型具有以下有益效果1)汽車后橋盆齒坯件外形直接用模具輾壓成形，避免了機加帶來的材料損耗，與 鍛坯及用鋼管加工而成的坯件相比，材料損耗降低了 5% 15% ；2)采用滾輾成型，坯件成型沿徑向逐步軋制擴展，提高了坯件的內在質量，提高了 坯件的制造精度，改善了成品零件的熱處理性能，成品使用壽命顯著提高。3)減少了后續機加工余量，提高了生產效率，極大地降低了坯件的生產制造成本， 節省了人力和物力，機加成本明顯降低。
圖1本實用新型的模具及安裝設備示意圖。圖2本實用新型中輾輪的結構示意圖。圖3a本實用新型中輾軸的一種結構示意圖。圖3b本實用新型中輾軸的另一種結構示意圖。圖4汽車后橋盆齒毛坯3。圖5加工汽車后橋盆齒毛坯的整個工藝流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明要輾壓如圖4所示的汽車后橋盆齒毛坯，本實用新型采用的汽車后橋盆齒毛坯輾 壓成型模，由圖2所示的輾輪1和圖3所示的輾軸2組合而成。如圖1、圖2所示的輾輪1為帶有內孔的圓柱體，內孔與該圓柱體同軸；在輾輪1的 左端面上有一圓柱形的定位槽la，定位槽Ia與輾輪1同軸且直徑大于輾輪1的內孔直徑， 與圓柱體的內孔形成了一個T形圓臺孔。輾輪1的內孔及定位槽Ib能使輾輪穩固地安裝在工作架4上，并能保證輾輪1在輾壓過程中不會發生竄動。在輾輪1的外圓環上有一環 向凹槽lb，該環向凹槽Ib的軸向截面形狀為槽底寬度小于槽頂的寬度，槽底為一直線段， 該直線段一側通過一斜線段與外圓環相連，直線段的另一側通過相互連接的內斜線段和外 線段與外圓環相連，外線段與輾輪1左端面的α夾角為0° 20°，設置這個夾角的目的 是為了便于輾壓過程中金屬的擠壓流動，保證坯件3金屬體充滿輾輪1的環向凹槽lb，輾 輪1外圓環上的環形凹槽Ib充滿金屬而不產生飛邊，從而輾制出的坯件3外形完整規則； 同時還能方便脫模。這樣的輾輪結構，完全是依據如圖4所示的汽車后橋盆齒的外圓環結 構而設置，使坯件3剛好能卡入輾輪1的環向凹槽Ib內。如圖1、圖3a所示的輾軸2由工作圓柱體2a、位于工作圓柱體2a左側的圓錐體2b 和位于工作圓柱體2a右側的支撐圓柱體2c組成。支撐圓柱體2c的直徑小于或等于所述 工作圓柱體2a的直徑，在支撐圓柱體2c的下方有支撐架5對輾輪2起支撐作用，以保證輾 輪2的正常轉動。輾輪2左側的圓錐體2b左端直徑小于右端直徑，在圓錐體2b的左端開 有螺紋連接孔2d，螺紋連接孔2d與工作架4相連。工作圓柱體2a、圓錐體2b、支撐圓柱體 2c和螺紋連接孔2d同軸線。輾軸2在坯件3的左側設置擋板6，保證坯件3在輾壓成型過 程中不發生軸向移動。如圖1所示，輾輪1和輾軸2的設置是依據汽車后橋盆齒毛坯的結構形式而定。在 具體實施時，輾輪1的環向凹槽深度比坯件3的壁厚通常少1 3mm，因此，輾輪1在輾壓過 程中與輾軸2的距離> 1 3mm。輾輪2的槽底為一直線段，該直線段一側通過一斜線段與 外圓環相連，直線段的另一側通過相互連接的內斜線段和外線段與外圓環相連，外線段與 輾輪1左端面的夾角α為0° 20°，在坯件3中沒有對應的傾斜角，這個夾角是為方便 脫模及避免輾輪1高速旋轉產生的竄動在坯件3相應面上產生拉槽而設置的。按照圖3a所示的輾軸2輾壓出來的汽車后橋盆齒毛坯，沒有如圖4所示坯件3的 位于中心軸的錐孔3b，只能通過后續加工制成。如圖3b所示，在輾軸2的工作圓柱體2a中 部設置一凸出的與工作圓柱體2a同軸的帶斜度的錐體2e，錐體2e的左端直徑大于右端直 徑，錐體2e與環向凹槽Ib相對應。該椎體2e的形狀與坯件3的位于中心軸的錐孔3b形 狀一致，直接通過模具成型該坯件3的錐孔3b。圖2所示的輾輪1的環向凹槽Ib形狀和圖3a所示的輾軸2的錐體2e形狀，可各 自左右反向設置，所輾壓出來的坯件3完全一樣，均落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求一種汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，包括輾輪(1)和輾軸(2)，其特征在于所述輾輪(1)為帶有同軸內孔的圓柱體，在輾輪(1)的左端面上有一圓柱形的定位槽(1a)，該定位槽(1a)與所述的輾輪(1)同軸且直徑大于輾輪(1)的內孔直徑，在輾輪(1)的外圓環上有一環向凹槽(1b)，該環向凹槽(1b)的軸向截面形狀為槽底寬度小于槽頂的寬度，槽底為一直線段，該直線段一側通過一斜線段與外圓環相連，直線段的另一側通過相互連接的內斜線段和外斜線段與外圓環相連，所述外斜線段與輾輪(1)左端面的夾角α為0°～20°；所述輾軸(2)由工作圓柱體(2a)、位于工作圓柱體(2a)左側的圓錐體(2b)和位于工作圓柱體(2a)右側的支撐圓柱體(2c)組成，所述支撐圓柱體(2c)的直徑小于或等于所述工作圓柱體(2a)的直徑，所述圓錐體(2b)左端直徑小于右端直徑，并大于所述工作圓柱體(2a)的直徑，在該圓錐體(2b)的左端開有螺紋連接孔(2d)，所述工作圓柱體(2a)、圓錐體(2b)、支撐圓柱體(2c)和螺紋連接孔(2d)同軸線。
2.按照權利要求1所述的汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，其特征在于所述輾軸(2) 的工作圓柱體(2a)中部有一凸出的與該工作圓柱體(2a)同軸的帶斜度的錐體(2e)，該錐 體(2e)的左端直徑大于右端直徑，該錐體(2e)與所述環向凹槽(Ib)相對應。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車后橋盆齒毛坯輾壓成型模，包括輾輪和輾軸、其關鍵在于所述的輾輪外圓環上有與汽車后橋盆齒毛坯對應的凹槽。本實用新型輾壓成型模，將輾環加工技術成功應用在汽車后橋盆齒毛坯上，最大限度地減少了后續機加工量，降低了材料消耗，延長了成品的使用壽命。
文檔編號B21H1/02GK201720369SQ20102027005
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者莫亞夫 申請人:莫亞夫