本技術涉及機械制造加工設備領域，具體是一種管坯成形異形內(nèi)花鍵軸冷擠壓成形模具。

背景技術：

1、花鍵軸通常應用于飛機、汽車、拖拉機、機床制造業(yè)、農(nóng)業(yè)機械及一般機械傳動等裝置。由于花鍵軸多齒工作，所以承載能力高，對中性、導向性不錯，而其齒根較淺的特點可以使其應力集中小。

2、花鍵是機械傳動一種，和平鍵、半圓鍵、斜鍵作用一樣，都是傳遞機械扭矩的，在軸的外表有縱向的鍵槽，套在軸上的旋轉(zhuǎn)件也有對應的鍵槽，可保持跟軸同步旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)的同時，有的還可以在軸上作縱向滑動，如變速箱換擋齒輪等?；ㄦI軸多應用在制動器、轉(zhuǎn)向機構(gòu)上，還有一種是可伸縮的軸，由內(nèi)外管組成，外管有內(nèi)齒，內(nèi)管有外齒，套在一起。使用時在傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩的同時，在長度方向可以伸縮?；ㄦI聯(lián)接是由帶有多個縱向鍵齒的軸和轂所組成的聯(lián)接；也就對應了外花鍵和內(nèi)花鍵。

3、現(xiàn)有技術中的花鍵軸通過徑向鍛造成形，例如日本專利jp2012196695a公開的一種鑄造牙齒型材和模制品的成型方法，通過將粗糙材料放置在模具中，然后將花鍵沖頭壓入粗糙材料中，以在滑輪的內(nèi)周部分中模制花鍵軸承。間隙槽預先在材料中形成，同時與花鍵軸承成形的花鍵孔相鄰。當進行鍛造時，花鍵孔的軸向兩端被保持以使塑性流動的材料流入間隙槽，因此，花鍵軸承及其兩端可以以高尺寸精度模制，同時防止模具的內(nèi)部壓力過度上升，從而消除了鍛造后的機器加工，由于徑向鍛造成形均是進口設備，結(jié)構(gòu)復雜專用性強、價格昂貴，成本相對較高。

4、再例如中國專利cn?105013844?a公開的一種用于汽車轉(zhuǎn)向泵軸的內(nèi)花鍵冷擠壓設備，由油壓機和模具組成，所述模具包括：上模和下模，所述上模安裝在油壓機的上工作平臺，且所述上模的下方安裝有與零件內(nèi)孔相匹配的內(nèi)花鍵沖頭，所述下模安裝在油壓機的下工作平臺，且所述下模的中心開設有與零件外圓相匹配的模腔，所述內(nèi)花鍵沖頭和所述模腔的中心在同一直線上，通過上述方式，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，且能夠節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本，同時還能夠提高零件內(nèi)花鍵與外圓的同軸度，為后道擠壓外花鍵節(jié)省大量時間，提高工作效率。

技術實現(xiàn)思路

1、實用新型目的：本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供了一種管坯成形異形內(nèi)花鍵軸冷擠壓成形模具，通過采用油壓機設備來進行冷擠壓異形內(nèi)花鍵，降低成本，擠出的異形內(nèi)花鍵直線度與徑向鍛造的直線度相同、齒形機械強度提高、生產(chǎn)效率高。

2、技術方案：為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所述的一種管坯成形異形內(nèi)花鍵軸冷擠壓成形模具，包括同軸安裝的上模和下模，將坯料放入異形內(nèi)花鍵冷擠壓模具的凹模型腔內(nèi)，利用油壓機向下運動帶動齒沖頭擠壓坯料得到異形內(nèi)花鍵軸，下頂出桿向上運動將異形內(nèi)花鍵軸從凹模型腔內(nèi)頂出；

3、所述的上模包括：沖頭套，外沖頭過渡套，外沖頭，齒沖頭過渡套，齒沖頭，沖頭墊塊，上模板，上鎖緊螺母和上模桶，所述的沖頭墊塊安裝在沖頭套內(nèi)，外沖頭套設在齒沖頭的外側(cè)后，齒沖頭的端部通過齒沖頭過渡套固定在沖頭套內(nèi)，外沖頭的端部通過外沖頭過渡套固定在沖頭套上，沖頭套通過上模桶固定在上模板上，位于上模桶軸向的一側(cè)設有的上鎖緊螺母套設在沖頭套上；

4、所述的下模包括：同軸設置且依次緊靠的凹模a，凹模b，凹模c得到的三層應力套結(jié)構(gòu)，套設在凹模a，凹模b和凹模c徑向外側(cè)的凹模套，通過壓板將凹模套固定在位于凹模套和凹模c軸向端面的凹模墊塊上，所述的凹模套和凹模墊塊的徑向外側(cè)套設有下模桶，下模桶的徑向外側(cè)套設有下鎖緊螺母，下模桶垂直固定在下模板上，所述的凹模墊塊和下模板上穿設有下頂出桿。

5、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟二中，坯件的變形量控制在60％以內(nèi)，同時滿足沖頭單位壓力不超過2500mpa，擠齒變形量主要是限定坯料的外圓的徑向尺寸，通過調(diào)整坯料外圓的的徑向尺寸就是調(diào)整擠齒的變形量。而坯料的內(nèi)孔尺寸是根據(jù)鍛件的內(nèi)孔尺寸決定的；

6、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟二中，坯料外圓公差控制在0～0.05mm，坯料內(nèi)孔尺寸做到鍛件的最大內(nèi)孔臺階尺寸的中上差的公差控制在0～0.05mm。

7、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，齒沖頭下端面超出凹模工作帶，使坯料在擠壓變形時沿著齒沖頭與凹模a工作帶往下流動，齒沖頭向下運動時，在齒沖頭沒接觸管坯時，齒沖頭因自重其頂部端面和齒沖頭墊塊是不接觸的；在齒沖頭進入管坯內(nèi)孔時，由于齒沖頭與管坯內(nèi)孔間隙遠遠小于壓機和模架累積的間隙，為了使齒沖頭順利穿過管坯內(nèi)孔在此設置了周向及軸向的間隙，有了此間隙齒沖頭可找正中心，在齒沖頭過渡套內(nèi)作上下移動及周向晃動。

8、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的上鎖緊螺母的徑向外側(cè)均勻設置多個用來對沖頭套進行鎖緊的小孔，小孔中插入的桿件對上鎖緊螺母進行順時針和逆時針方向的旋轉(zhuǎn)。

9、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的下鎖緊螺母的徑向外側(cè)均勻設置多個用來對凹模套和下模桶進行鎖緊的小孔，小孔中插入的桿件對下鎖緊螺母進行順時針和逆時針方向的旋轉(zhuǎn)。

10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的齒沖頭的端面和沖頭墊塊之間設有間隙。該間隙的目的，是齒沖頭在進入管坯內(nèi)孔時和擠壓成形異形內(nèi)花鍵時，使齒沖頭自動找中，齒沖頭就不易折斷，因為壓機滑塊存在間隙，加上模架的間隙，使得齒沖頭與凹模之間同心度不好，齒沖頭極易折斷。

11、齒沖頭向下運動時，在齒沖頭沒接觸管坯時，齒沖頭因自重其頂部端面和齒沖頭墊塊是不接觸的；在齒沖頭進入管坯內(nèi)孔時，由于齒沖頭與管坯內(nèi)孔間隙遠遠小于壓機和模架累積的間隙，為了使齒沖頭順利穿過管坯內(nèi)孔在此設置了周向及軸向的間隙，有了此間隙齒沖頭可找正中心，在齒沖頭過渡套內(nèi)作上下移動及周向晃動。

12、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的在凹模a內(nèi)孔下端面處設有密口，凹模b上端面內(nèi)孔口部也設有同樣的密口，使凹模a與凹模b裝配后端面緊密貼合，擠壓過程中不易漏料。

13、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的外沖頭和外沖頭過渡套之間設有間隙，齒沖頭和齒沖頭過渡套之間設有間隙，間隙為1mm。

14、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，步驟六中，所述的外沖頭和沖頭套之間設有間隙，外沖頭和外沖頭過渡套之間設有間隙，齒沖頭過渡套和沖頭套之間設有間隙，齒沖頭和齒沖頭過渡套之間設有間隙。外沖頭過渡套裝入沖頭套內(nèi)裝配間隙雙邊0.03～0.07mm，外沖頭裝入外沖頭過渡套內(nèi)裝配間隙雙邊2mm，齒沖頭過渡套裝入沖頭套內(nèi)裝配間隙雙邊0.03～0.07mm，齒沖頭裝入齒沖頭過渡套內(nèi)裝配間隙雙邊2mm。

15、有益效果：本實用新型所述的一種管坯成形異形內(nèi)花鍵軸冷擠壓成形模具，與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

16、(1)、上模組件與成形凹模采用?？趯颍ＷC了鍛件在上下模成形后的同心度；

17、(2)、模具結(jié)構(gòu)采用三層預應力結(jié)構(gòu)，模具強度高，另外中圈采用硬質(zhì)合金的材料，使鍛件成形后零彈出，保證了鍛件尺寸的穩(wěn)定性，模具壽命也大大提高；

18、(3)、利用該模具得到的產(chǎn)品精度高，報廢率低，降低了整體的成本，減輕了投入成本的壓力。