CN222588003U - 一种汽车半轴立式多工位预成形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车半轴立式多工位预成形模具，包括上模部和下模部，上模部包括第一上模块、第二上模块和第三上模块，第一上模块、第二上模块和第三上模块沿上模块的滑动方向直线排列，下模部包括下模，下模通过下模板固定设置在工作台上，第一上模块、第二上模块和第三上模块均设置有成形腔，下模设置有放置腔，各成形腔可分别与放置腔对应设置，放置在放置腔内的棒料上端对应成形腔设置；本实用新型设计了单个下模、多个上模的模具模架系统，每次压制前只需要将上模移动一定的步距，就可以实现不同工位的锻造成形，相较于现有技术的其他加工方式，设备投资少，材料利用率高，加工成本低且加工效率高。

Description

一种汽车半轴立式多工位预成形模具

技术领域

本实用新型涉及汽车配件生产领域，具体涉及一种汽车半轴立式多工位预成形模具。

背景技术

商用汽车半轴是驱动桥单元中连接车轮和主减速机从动齿轮，实现车轮驱动和差速转弯的驱动轴，通常为一端外花键、另一端法兰结构，法兰通过螺栓与车轮轮毂连接，外花键与主减速机从动齿轮内花键咬合。

在现有的半轴结构上端部的法兰为较为复杂的旋转体结构，半轴整体加工方式较为复杂，现有在轴上加工法兰的成形方式一般是通过平锻机多工位成形和制坯后摆辗成形，制坯一般通过电镦机加热聚料或楔横轧制坯，平锻机、电镦机等设备昂贵，成本高，楔横轧制坯则需在加工前两端预留大量的余料以便于后续加工，材料利用率低，加工效率低。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种汽车半轴立式多工位预成形模具，包括上模部和下模部，所述上模部包括第一上模块、第二上模块和第三上模块，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块均固定设置在上模板，所述上模板滑动设置在滑动组件上，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块沿所述上模块的滑动方向直线排列，所述下模部包括下模，所述下模通过下模板固定设置在工作台上，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块均设置有成形腔，所述下模设置有放置腔，各所述成形腔可分别与所述放置腔对应设置，放置在所述放置腔内的棒料上端对应所述成形腔设置。

较佳的，所述滑动组件包括滑板、滑台和固定板，所述上模板固定设置在所述滑板上，所述滑板滑动连接在所述滑台上，所述滑板可沿所述滑台直线滑动，所述滑台固定设置在所述固定板上，所述固定板与压力机的压块连接。

较佳的，所述成形腔均设置为圆柱台状结构，所述成形腔的上端直径小于所述成形腔的下端直径。

较佳的，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块的所述成形腔深度依次减小，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块所述成形腔的最大横截面直径依次增加。

较佳的，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块的下端面处于同一高度。

较佳的，所述下模包括下模筒、第一下模块和第二下模块，所述第一下模块和所述第二下模块在所述下模筒内由上至下依次设置，所述第一下模块和所述第二下模块通过所述下模筒固定设置在所述下模板上，所述放置腔包括成形段和固定段，所述成形段设置在所述第一下模块的上部，所述固定段设置在所述第二下模块上，所述固定段设置为圆柱型，所述固定段的横截面直径与所述棒料的横截面直径一致。

较佳的，所述下模板对应所述放置腔设置有落料孔，所述落料孔直径大于所述固定段的横截面直径。

较佳的，所述下模部还包括料筒，所述料筒固定设置在所述工作台上，所述料筒内竖直设置有放料孔，所述放料孔对应所述放置腔设置，所述放料孔直径大于所述固定段的横截面直径。

较佳的，所述放料孔底部设置有顶料孔，所述顶料孔内设置有顶杆，所述顶杆可竖直移动。

较佳的，所述顶杆的上端设置有限位块，所述顶料孔上端设置有限位腔，所述限位腔直径小于所述放料孔直径，所述限位块直径大于所述顶料孔直径小于所述限位腔直径。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用立式多工位成形工艺，利用常规锻造设备液压机和电动螺旋压力机，实现商用汽车半轴的锻造，为实现这种成形工艺，本实用新型设计了单个下模、多个上模的模具模架系统，每次压制前只需要将上模移动一定的步距，就可以实现不同工位的锻造成形，相较于现有技术的其他加工方式，设备投资少，材料利用率高，加工成本低且加工效率高。

附图说明

图1为所述汽车半轴的结构视图；

图2为所述汽车半轴立式多工位预成形模具的结构视图；

图3为加工前的结构示意图；

图4为所述第一上模块加工时的结构示意图；

图5为所述第二上模块加工时的结构示意图；

图6为所述第三上模块加工时的结构示意图。

图中数字表示：

1-汽车半轴；2-上模部；3-下模部；11-花键部；12-法兰部；21-第一上模块；22-第二上模块；23-第三上模块；24-上模板；25-滑动组件；31-下模；32-下模板；33-工作台；34-料筒；35-顶杆；211-成形腔；251-滑板；252-滑台；253-固定板；311-放置腔；312-下模筒；313-第一下模块；314-第二下模块；315-成形凸块；321-落料孔；341-放料孔；342-顶料孔；351-限位块。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，图1为所述汽车半轴的结构视图。本实用新型所述汽车半轴立式多工位预成形模具用于加工汽车半轴，所述汽车半轴1的两端分别设置有花键部11和法兰部12。

如图2所示，图2为所述汽车半轴立式多工位预成形模具的结构视图。本实用新型所述汽车半轴立式多工位预成形模具包括上模部2和下模部3，所述上模部2包括第一上模块21、第二上模块22和第三上模块23，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23均固定设置在上模板24，所述上模板24滑动设置在滑动组件25上，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23沿所述上模块的滑动方向直线排列，所述下模部3包括下模31，所述下模31通过下模板32固定设置在工作台33上，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23均设置有成形腔211，所述下模31设置有放置腔311，各所述成形腔211可分别与所述放置腔311对应设置，放置在所述放置腔311内的棒料上端对应所述成形腔211设置。

如图3至图6所示，图3为加工前的结构示意图；图4为所述第一上模块加工时的结构示意图；图5为所述第二上模块加工时的结构示意图；图6为所述第三上模块加工时的结构示意图。

所述滑动组件25包括滑板251、滑台252和固定板253，所述上模板24固定设置在所述滑板251上，所述滑板251滑动连接在所述滑台252上，所述滑板251可沿所述滑台252直线滑动，所述滑台252固定设置在所述固定板253上，所述固定板253与压力机的压块连接，通过所述压力机施压实现所述上模部2向所述下模部3的下压操作，从而实现所述成形腔211对所述棒料上端的顶镦聚料操作。

所述上模部2设有多个工位，在压力机液压或电动控制系统的控制和驱动下，将所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23前后移动预先设定的距离，使各工位的上模对准所述下模31。

本实用新型采用立式多工位成形工艺，利用常规锻造设备液压机和电动螺旋压力机，实现商用汽车半轴的锻造，为实现这种成形工艺，本实用新型设计了单个下模、多个上模的模具模架系统，每次压制前只需要将上模移动一定的步距，就可以实现不同工位的锻造成形，相较于现有技术的其他加工方式，设备投资少，材料利用率高，加工成本低且加工效率高。

一般的，所述成形腔211均设置为圆柱台状结构，所述成形腔211的上端直径小于所述成形腔211的下端直径，从而实现对所述棒料上端的顶镦聚料操作。所述成形腔211下端与所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23的下端面采用圆弧过渡。

较佳的，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23的所述成形腔211深度依次减小，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23所述成形腔211的最大横截面直径依次增加，从而依次通过所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23逐渐形成所要形状尺寸的预锻坯料。

一般的，所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23的下端面处于同一高度，从而保证所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23在对所述下模31进行合模时，所述压力机带动所述上模部2的下行行程都一致，更便于进行连续加工。所述第一上模块21、所述第二上模块22和所述第三上模块23均设置有上模座，所述上模座与对应的所述上模设计成组合件，各工位所述上模座做成阶梯状高度，通过调整各工位上模的高度，达到保证所述上模座与上模组合件高度一致的目标。

实施例二

所述下模31包括下模筒312、第一下模块313和第二下模块314，所述第一下模块313和所述第二下模块314在所述下模筒312内由上至下依次设置，所述第一下模块313和所述第二下模块314通过所述下模筒312固定设置在所述下模板32上，所述放置腔311包括成形段和固定段，所述成形段设置在所述第一下模块313的上部，所述固定段设置在所述第二下模块314上，所述第一下模块313上表面还设置有成形凸块315，所述成形段和所述成形凸块315的形状结构对应所述汽车半轴1的端部结构设置，用以成形所述法兰部12和所述汽车半轴1的连接部分。

一般的，所述成形段设置为圆柱台型，以使所述汽车半轴1在端部向所述法兰部12延伸时直径逐渐增大以提高所述法兰部12和所述汽车半轴1之间的连接强度，所述成形凸块315设置在所述放置腔311上端边缘，所述成形凸块315设置为横截面为圆弧型的圆环型结构，从而形成所述法兰部12的环形槽结构，用于降低法兰与安装面的接触便于安装时的调试。

所述固定段设置为圆柱型，所述固定段的横截面直径与所述棒料的横截面直径一致，从而便于所述棒料在所述下模31内的固定。

所述下模板32对应所述放置腔311设置有落料孔321，所述落料孔321直径大于所述固定段的横截面直径，从而便于加工产生的废料氧化皮等更易由所述落料孔321向下漏出。

所述下模部3还包括料筒34，所述料筒34固定设置在所述工作台33上，所述料筒34内竖直设置有放料孔341，所述放料孔341对应所述放置腔311设置，所述放料孔341直径大于所述固定段的横截面直径，通过设置所述料筒34可便于长尺寸棒料在所述下模部3内的放置，通过所述固定段可保证所述棒料在所述下模部3的状态稳定，所述放料孔341的尺寸设计更便于将长尺寸棒料放置在所述下模部3内部。所述下模部3设置可以放置所述棒料的所述料筒34，能承受顶镦聚料时的成形力。

较佳的，所述放料孔341底部设置有顶料孔342，所述顶料孔342内设置有顶杆35，所述顶杆35可竖直移动，通过所述顶杆35的上顶操作可将所述放料孔341内的所述棒料上顶出料，便于完成加工的所述棒料取出。

一般的，所述顶杆35的上端设置有限位块351，所述顶料孔342上端设置有限位腔，所述限位腔直径小于所述放料孔341直径，所述限位块351直径大于所述顶料孔342直径小于所述限位腔直径，在所述棒料正常放置在所述放料孔341内时，所述限位块351设置在所述限位腔内，避免所述限位块351对所述棒料底部的影响，保证所述棒料在所述放料孔341内的平稳放置。

本实用新型提供了立式多工位顶镦聚料的模具模架结构，关键是各工位上模可以根据预先设定的程序，移动到指定位置，同时所述料筒34预埋在所述工作台33里面，利用压力机工作台33以下的空间，实现1.5米长杆件的立式锻造。

实施例三

本实用新型所述汽车半轴立式多工位预成形模具的主要操作步骤为：

移模准备装卸料：将所述上模部2上移至装卸料的位置，为机器人上料做准备；

清理氧化皮：采用压缩空气吹扫的方式清理模具表面及所述料筒34内的氧化皮，保持模内无异物；

喷润滑剂：采用喷枪对上下模具型腔均匀喷雾润滑；

局部感应加热：采用中频炉对需要成形的部位进行局部感应加热，加热长度范围根据法兰部12分的材料体积确定，一般为350mm～500mm，加热温度1200℃±30℃；

装料：机器人抓取经过局部加热的棒料，放置在所述下模部3中，由所述料筒34的底部接住所述棒料；

初级顶镦移模成形：所述上模部2推至初级顶镦工位，使所述第一上模块21对准所述下模部3，所述上模部2下行将所述棒料在所述第一上模块21内顶镦聚料，成形结束后所述上模部2上行至预设位置；

中级顶镦移模成形：所述上模部2推至中级顶镦工位，使所述第二上模块22对准所述下模部3，所述上模部2下行将所述棒料在所述第二上模块22内顶镦聚料，成形结束后所述上模部2上行至预设位置；

终级顶镦移模成形：所述上模部2推至终级顶镦工位，使所述第三上模块23对准所述下模部3，所述上模部2下行将所述棒料在所述第三上模块23内顶镦聚料，成形结束后所述上模部2上行至预设位置；

卸料：所述上模部2移到装卸料位置，所述顶杆35将工件顶至取料位置，由机器人抓取移走。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，包括上模部和下模部，所述上模部包括第一上模块、第二上模块和第三上模块，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块均固定设置在上模板，所述上模板滑动设置在滑动组件上，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块沿所述上模块的滑动方向直线排列，所述下模部包括下模，所述下模通过下模板固定设置在工作台上，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块均设置有成形腔，所述下模设置有放置腔，各所述成形腔可分别与所述放置腔对应设置，放置在所述放置腔内的棒料上端对应所述成形腔设置。

2.如权利要求1所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述滑动组件包括滑板、滑台和固定板，所述上模板固定设置在所述滑板上，所述滑板滑动连接在所述滑台上，所述滑板可沿所述滑台直线滑动，所述滑台固定设置在所述固定板上，所述固定板与压力机的压块连接。

3.如权利要求1所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述成形腔均设置为圆柱台状结构，所述成形腔的上端直径小于所述成形腔的下端直径。

4.如权利要求3所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块的所述成形腔深度依次减小，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块所述成形腔的最大横截面直径依次增加。

5.如权利要求4所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述第一上模块、所述第二上模块和所述第三上模块的下端面处于同一高度。

6.如权利要求1所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述下模包括下模筒、第一下模块和第二下模块，所述第一下模块和所述第二下模块在所述下模筒内由上至下依次设置，所述第一下模块和所述第二下模块通过所述下模筒固定设置在所述下模板上，所述放置腔包括成形段和固定段，所述成形段设置在所述第一下模块的上部，所述固定段设置在所述第二下模块上，所述固定段设置为圆柱型，所述固定段的横截面直径与所述棒料的横截面直径一致。

7.如权利要求6所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述下模板对应所述放置腔设置有落料孔，所述落料孔直径大于所述固定段的横截面直径。

8.如权利要求6所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述下模部还包括料筒，所述料筒固定设置在所述工作台上，所述料筒内竖直设置有放料孔，所述放料孔对应所述放置腔设置，所述放料孔直径大于所述固定段的横截面直径。

9.如权利要求8所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述放料孔底部设置有顶料孔，所述顶料孔内设置有顶杆，所述顶杆可竖直移动。

10.如权利要求9所述的汽车半轴立式多工位预成形模具，其特征在于，所述顶杆的上端设置有限位块，所述顶料孔上端设置有限位腔，所述限位腔直径小于所述放料孔直径，所述限位块直径大于所述顶料孔直径小于所述限位腔直径。