專利名稱：驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具的制作方法
驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具技術領域：
本發明涉及驅動軸的加工方法和設備，尤其是涉及一種機動車驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具。背景技術：
擠壓成形技術已經應用了幾百年之久；對于驅動軸來說，采用擠壓成形較為少見，經過技術檢索尚未發現有機動車驅動軸毛坯熱擠壓成型的相關文獻報道；目前人們較為傳統的加工方法是采用鍛造成形技術對驅動軸毛坯進行加工。由于驅動軸的成形精度要求很高， 遠比其它零件對于成形的要求嚴格得多。驅動軸是汽車、拖拉機由后橋差速器傳遞到輪胎用來傳遞扭矩的重要部件，是支撐重量的關鍵零件之一；但無論是何種方法來獲取驅動軸毛坯，并且保證獲取驅動軸毛坯處于高塑性，低變形抗力的軟化狀態，使得成形加工都很困難。公知的，驅動軸的良好運行是保證車輛安全的主要部件之一，驅動軸質量的好壞關系到駕乘人員的人身安全，它是典型的桿部帶法蘭盤的零件；現有的驅動軸毛坯的制造方法都是通過鍛造來實現的，傳統的鍛造工藝方法大致包含如下步驟
1)、結合附圖1中A給出的結構，首先使用相對較粗的圓鋼“例如Φ100”，下料一對圓鋼加熱至“1100°左右”，使用空氣錘鍛造圓鋼下部，使圓鋼形成上部較粗、下部較細的棒槌狀結構；
2)、二次再加熱工件“1100°左右”，在擺輾機上將圓鋼上部鍛造成法蘭盤(5)；
3)、使用空氣錘在法蘭盤(5)上部面鍛壓出球頭窩(15)，使之形成上部具有球頭窩 (15)的法蘭盤(5)和下部的桿部(2)直線型結構的成品工件，然后進行再加工。在上述加工工藝中，上述傳統工藝鍛造驅動軸毛坯時，存在的缺點是加工中噪音較大、步驟多；并且對于較粗圓鋼碾壓細時所費工時較多例如Φ 100“鍛造成桿部Φ63，車成品Φ 57”時；鍛造效率非常低，機加工余量“6mm”也相對較大；使用設備多；能耗較大，不利于環保。參考文獻
用小噸位壓力機成形驅動軸，《鍛壓技術》1986年05期。
發明內容
為了克服背景技術中的不足，本發明公開了一種驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具，本發明基本不需要二次加熱的過程，本發明相對于現有技術汽車、拖拉機驅動軸液壓成型工藝而言，是傳統工藝生產效率的數倍，相應的噪音也大幅度的減少，生產成本也得到大幅度的降低。為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案 一種驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，包括以下步驟
1)、圓鋼切割成設計尺寸待用；
2)、將步驟一切割后的圓鋼放入加熱裝置中加熱至1050° 1130°之間，優選 1100° ；3)、加熱后的圓鋼或放入油壓機的半成品模具內，將上部擠壓成直徑及長度要求的雛
形；
4)、將具有圓頭的鍛坯放入油壓機的成品模具中一次鍛壓成為具有球頭窩的法蘭盤成型的驅動軸毛坯；
所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，所述半成品模具或成品模具型腔均為上部大下部小結構形式。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，所述加熱裝置為中頻線圈或中頻加熱爐。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，步驟2)中所述的加熱包含圓鋼的全部加熱或僅對加工一端根據需要長度進行加熱，其中加熱尺寸至少為總長度的50%。一種驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，包含半成品模具和成品模具
其中半成品模具包含上模A、模芯A、模架A和頂出機構A，模芯A的型腔為上大下小的棒槌型結構，在模芯A的外緣包裹模架A，所述上模A的壓頭對應所述模芯A的型腔；上模A 與油壓機的壓力機構連接，模架A與油壓機的機架連接，所述模芯A型腔下端的頂出機構A 聯通油壓機頂出動力桿；
所述成品模具包含上模B、模芯B、模架B和頂出機構B，模芯B的型腔為上大下小的蘑菇型結構，在模芯B的外緣包裹有模架B，所述上模B的壓頭對應模芯B的型腔；上模B與油壓機的壓力機構連接，模架B與油壓機的機架連接，所述模芯B型腔下端的頂出機構B聯通油壓機頂出動力桿。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，半成品模具使用的為300噸油壓機。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，成品模具使用的為1250噸油壓機。由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果
本發明所述驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具，由于采用了將驅動軸毛坯使用圓棒料“如Φ 60 ‘原工藝Φ 100’ ”，在300噸和1250噸的油壓機上一次擠壓成型“個別工件需要補熱除外”，基本不需要二次加熱的過程，大大節約了能耗和減小了加工中所產生的噪音， 使得鍛造效率也有很大提高，其中桿部加工余量在3mm，不僅節約材料還節省了毛坯據頭工序。本發明相對于現有汽車、拖拉機驅動軸液壓成型工藝技術而言，是傳統工藝生產效率的數倍，相應的噪音也大幅度的減少，生產成本也得到大幅度的降低。
圖1中A是現有的驅動軸鍛造粗坯結構示意圖； 圖1中B是現有的驅動軸鍛造成型成品坯剛性線分布示意圖； 圖2是本發明的驅動軸半成品結構示意圖； 圖3是本發明的驅動軸毛坯成品結構示意圖； 圖4是圖3的俯視圖5是本發明的驅動軸毛坯剛性線分布示意圖； 圖6是本發明的熱擠壓半成品模具結構示意圖； 圖7是本發明的熱擠壓成品模具結構示意圖； 圖8是本發明的工藝路線示意在圖中1、鍛壓摩擦壓方向；2、桿部；3、彎曲硬度分布示意線；4、直線硬度線；5、法蘭盤；6、上模A ;7、模芯A ;8、模架A ；9、型腔；10、頂出機構A ；11、上模B ；12、模芯B ；13、模架B ； 14、頂出機構B ； 15、球頭窩。具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面的實施例，公開本發明的目的旨在保護本發明范圍內的一切變化和改進；
結合附圖2 8中所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，包括以下步驟
1)、圓鋼切割成設計尺寸待用，以驅動軸為例，根據長度精確計算，也就是每一圓鋼長度經過擠壓后基本等于成品的驅動軸毛坯；
2)、將上一步驟切割后的圓鋼放入加熱裝置中加熱至1050° 1130°之間，較佳的溫度在1100°，但是需要了解的是上下誤差不大時，均可以實現或滿足后一步驟的實際需求；
3)、加熱后的圓鋼或放入油壓機的半成品模具內，并使圓鋼熱端朝上“半加熱時使用， 全加熱時無此區分”，將上部擠壓成法蘭盤5雛形；
4)、將具有圓頭的圓鋼放入油壓機的成品模具中一次鍛壓成為具有球頭窩15的法蘭盤5成型的驅動軸毛坯；并將驅動軸毛坯入庫或進入下一工序；
所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，所述半成品模具或成品模具型腔9均為上部大下部小結構形式。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，所述加熱裝置為中頻線圈或中頻加熱爐。所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，步驟2)中所述的加熱包含圓鋼的全部加熱或僅對待加工一端根據需要的長度進行加熱，也就是不需全部加熱，其中加熱尺寸至少為總長度的50%。一種驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，包含半成品模具和成品模具
其中半成品模具包含上模A6、模芯A7、模架A8和頂出機構A10，模芯A7的型腔9為上大下小的棒槌型結構，在模芯A7的外緣包裹模架A，所述上模A6的壓頭對應所述模芯A7的型腔9 ；上模A6與油壓機的壓力機構連接，模架A8與油壓機的機架連接，所述模芯A7型腔 9下端的頂出機構AlO聯通油壓機頂出動力桿，半成品模具使用的為300噸油壓機；
所述成品模具包含上模B11、模芯B12、模架B13和頂出機構B14，模芯B12的型腔9為上大下小的蘑菇型結構，在模芯B12的外緣包裹有模架B13，所述上模Bll的壓頭對應模芯 B12的型腔9 ；上模Bl 1與油壓機的壓力機構連接，模架B13與油壓機的機架連接，所述模芯 B12型腔9下端的頂出機構B14聯通油壓機頂出動力桿，成品模具使用的為1250噸油壓機。本發明所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具，將材料例如Φ60圓鋼加熱至1100°左右，然后放入300噸油壓機的模具中擠壓，整體模具由1、直柄大圓頭，2錐度過度段，3、小直徑桿部段三部分構成，擠壓后成一頭為120mm的圓頭(材料Φ60，車成品Φ57， 加工量只有3mm)，整個擠壓過程不超過1分鐘。最后再放入1250噸油壓機的如附圖四的成型模具中一次成型成一端為法蘭盤的驅動軸毛坯，整個過程不超過一分鐘。從下料到鍛壓成型只需2 3分鐘，就能完成。驅動軸毛坯可以用圓棒料例如Φ 60，在300噸-1250噸的油壓機上一次鍛壓成型 (個別工件需要補熱除外)，基本不需要二次加熱的過程，大大節約了能耗和減小了噪音，同時鍛造效率也有極大提高，桿部加工余量小3mm，不僅節約材料還節省了毛坯據頭工序。本發明未詳述部分為現有技術。
權利要求
1.一種驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，其特征是所述方法包括以下步驟1)、圓鋼切割成設計尺寸待用；2)、將步驟一切割后的圓鋼放入加熱裝置中加熱至1050° 1130°之間，優選 1100° ；3)、加熱后的圓鋼或放入油壓機的半成品模具內，將上部擠壓成直徑及長度要求的雛形；4)、將具有圓頭的鍛坯放入油壓機的成品模具中一次鍛壓成為具有球頭窩的法蘭盤成型的驅動軸毛坯。
2.根據權利要求1所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，其特征是所述半成品模具或成品模具型腔均為上部大下部小結構形式。
3.根據權利要求1所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，其特征是所述加熱裝置為中頻線圈或中頻加熱爐。
4.根據權利要求1所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型方法，其特征是步驟2)中所述的加熱包含圓鋼的全部加熱或僅對加工一端根據需要長度進行加熱，其中加熱尺寸至少為總長度的50%。
5.實施權利要求1 4任一權利要求使用的一種驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，其特征是所述模具包含半成品模具和成品模具其中半成品模具包含上模A、模芯A、模架A和頂出機構A，模芯A的型腔為上大下小的棒槌型結構，在模芯A的外緣包裹模架A，所述上模A的壓頭對應所述模芯A的型腔；上模A 與油壓機的壓力機構連接，模架A與油壓機的機架連接，所述模芯A型腔下端的頂出機構A 聯通油壓機頂出動力桿；所述成品模具包含上模B、模芯B、模架B和頂出機構B，模芯B的型腔為上大下小的蘑菇型結構，在模芯B的外緣包裹有模架B，所述上模B的壓頭對應模芯B的型腔；上模B與油壓機的壓力機構連接，模架B與油壓機的機架連接，所述模芯B型腔下端的頂出機構B聯通油壓機頂出動力桿。
6.根據權利要求5所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，其特征是半成品模具使用的為300噸油壓機。
7.根據權利要求5所述的驅動軸毛坯熱擠壓成型模具，其特征是成品模具使用的為 1250噸油壓機。
全文摘要
本發明涉及驅動軸的加工方法和設備，尤其是涉及一種驅動軸毛坯熱擠壓成型方法及其模具所述方法包括圓鋼切割、加熱、擠壓、鍛壓后形成具有球頭窩的法蘭盤成型的驅動軸毛坯；所述模具包含半成品模具和成品模具，其中半成品模具包含上模A、模芯A、模架A和頂出機構A；所述成品模具包含上模B、模芯B、模架B和頂出機構B；本發明基本不需要二次加熱的過程，本發明相對于現有技術汽車、拖拉機驅動軸液壓成型工藝而言，是傳統工藝生產效率的數倍，相應的噪音也大幅度的減少，生產成本也得到大幅度的降低。
文檔編號B21C23/02GK102198455SQ20111008848
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者劉汀, 盧伯博, 張國杰, 張澤民, 李娟子, 李警衛 申請人:洛陽易得傳動軸有限公司