万向节轴承套热挤压模具设计

HEATS

　　一、前言

8 c. |6 Y# q# d2 ?! ]2 I - k% {% M/ g+ g& s" G) Z

　　生产实践证明，热挤压是一种生产效率高、劳动强度低、加工质量好、省料、省工和成本低的金属压力加工方法。这种先进的加工方法，可以取代或部分取代金属切削加工，为机械加工实现少无切削创造了条件，现以解放CA10B万向节轴承套为例，介绍其热挤压模具设计。

' @4 u& d+ n5 \

　　图1是解放CA10B万向节轴承套的产品零件图，材料为15Mn。从零件形状看，该零件应采用反挤压工艺；从零件的尺寸精度和表面粗糙度要求来看，均超过热挤压所能达到的要求，故应放一定的加工余量，以留作热挤压后的机械加工。

- O4 A" u \. e* v

　　图1解放CA10B万向节轴承套产品零件图

　　二、挤压件图的设计

. M. |4 g; _) y1 x4 Y

　　根据图1的产品零件图，可知D＝39mm,H/d=17.5／31＜1.6，查表1求得单边余量为1mm，径向公差为+0.5高度方向公差为+1.0和中心偏差为0.3mm。可绘制轴承套的热挤压件图，如图2所示

) o; ?0 R" p. J6 |! d- U0 o' i

　　图2万向节轴承套热挤压件图

0 T; H! s, |. l& Q8 v. V * m: e7 g. q; Q+ B+ {

　　表1钢质机械零件热挤压件的余量和公差

2 ?4 ]2 Z, t1 f- a

　　三、模具的设计与计算

: B+ ~3 M; k5 E * b F2 U% n w* P6 T& Y

　　1.反挤压模结构

9 x' R, ~2 O0 w, s 2 ?$ |' l6 t. ~$ T( D T$ T

　　我厂所用反挤压模如图3所示。由图中可以看出，凹模24以凹模垫板15与下模板12定位。凹模与凹模压紧圈18采用锥面配合，用内六角螺钉19与下模板紧紧连接。

/ Y$ }4 c" B* U+ |! |% q 5 u! a9 a, L" H( V7 H- g2 B

　　由顶杆导向套16和顶杆17组成顶出机构，在气垫的作用下将挤压件从凹模内顶出。顶杆导向套的一部分伸出下模板，主要是为了解决压力机闭合高度不够而采取的措施，将热挤压模安装到压力机上时，它将伸进压力机工作台孔内。

　　图3反挤压模结构图

8 ^! J7 E5 `7 W4 d7 ?; F8 q, J

　　脱料板22和带凸肩螺钉13及弹簧7组成卸料机构，用于将箍在凸模23上的挤压件脱下，弹簧的作用是支承脱料板，并能保证脱料板和带凸肩螺钉上下移动，从而减少凸模的长度，弥补压力机行程不够大的不足。

0 @ m6 G+ h3 z4 Z& F+ V+ e4 c

　　凸模23与凸模压紧圈4也采用锥面配合，以凸模压紧圈的凸肩和上模板2的凹槽定位，用内六角螺钉3与上模板紧紧连接。

　　导套6和导柱11用压配合分别压入上模板和下模板而组成导向系统，使热挤压模有较高的精度和工作可靠。由于导向系统的连接，从而构成了一套完整的反挤压模。

　　将自来水由管接头20通入，实现凹模冷却。反挤压凹模可做成整体式或镶套式。

$ g q' m3 k( q; o% q$ Z+ W) z2 O . W# q) w, T) z) U% B/ V

　　在反挤压模的侧面，由上砧块5，下砧块8，高度调节块9，柱销21和调节螺钉14等组成镦粗台。设置镦粗台的目的，主要是为了清除氧化铁皮和改变坯料直径。

- V3 n9 C% [2 J; {7 r

　　整副反挤压模在压力机上安装时，是靠模柄1与压力机定位的。由图3可以看出，只要更换凸模，凹模和脱料板，便可生产不同规格的反挤压杯形挤压件。

- {/ m( K3 q2 S" R' K% K2 F

　　2.反挤压凹模主要尺寸的计算

# D; L7 s4 e3 s8 I

　　组合式挤压凹模如图4所示。其尺寸的计算，通常是根据挤压件的外径先算出凹模型腔的工作直径，然后根据凹模型腔的工作直径算出其它各部分尺寸。

. r4 f8 r" A* V, \8 a$ e3 l4 v

　　图4反挤压模凹模

9 o2 n3 r N- f& f$ M

　　(1)凹模内腔直径(即工作直径)

: |2 O5 ^0 C# W' S Q

　　D＝D`+δ`D`

　　式中D?——挤压件的外径，mm

7 {; h, E& B: s, j" R" ]

　　δ`——钢的收缩率，可取δ`＝1.2%～1.5%

$ F o2 G g' }' p