[发明专利]转向节切边挤孔校正复合模具及其设计方法

说明书

本发明涉及转向节锻造模具技术领域，特别是涉及一种转向节切边挤孔校正复合模具及其设计方法，包括上模座、切边上模、切边下模、下模芯、下模座、导柱、顶杆及弹簧，该复合模具在工作过程中依次实现转向节锻件切边、压中心孔和校正功能，使用该复合模具，减少了转向节锻件生产工序，缩短了转向节锻件加工周期；通过对转向节锻件进行校正，提高了锻件轮廓质量；在下模芯中精压转向节锻件中心孔，提高了转向节锻件中心孔精度；此外，由于转向节锻件轮廓精度、中心孔精度的提高，转向节锻件机加工余量小，提高了转向节锻件材料利用率。

技术领域

本发明涉及转向节锻造模具技术领域，特别是涉及一种转向节切边、挤孔、校正复合模具及其设计方法。

背景技术

转向节因其外形又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。随着我国汽车产业的高速发展，转向节产品的生产研发也得到了迅速的发展，转向节的种类变得多种多样，因此也需要更先进完善的模具结构来满足生产需求。

现有的转向节切边模具存在如下技术问题，转向节锻件结构较为复杂，其分模面为一空间曲面，相应的，飞边也是一空间曲面，在进行切边时，难以精确定位，并且导致在切边时存在较大错移力，切边痕迹大且不均匀；另一方面，为了提高材料利用率，转向节锻件拔模斜度小，导致锻件容易粘切边上模，工艺不顺畅；第三，转向节锻件杆部需要加工中心孔用于后续工序，现有技术中该中心孔无法在终锻成型，需要在切边后单独安排一工序钻中心孔，增加了加工工序和生产成本。

近年来出现了一些切边、校正复合模具结构，但是该类模具结构仍不能满足复杂转向节锻件切边、压中心孔、校正一工位先后成型，且在实践过程中该类模具结构不稳定，工艺不顺畅。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种转向节切边、挤孔、校正复合模具及其设计方法，其可以在切边的同时挤中心孔、校正，缩短了生产周期，保证了产品质量，适用于该类具有中心孔类转向节锻件的生产，具有现实意义和良好的应用前景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转向节切边、挤孔、校正复合模具，包括上模座、切边上模、切边下模，所述切边上模的下侧设置有与转向节锻件的耳部和盘部对应的上模腔，所述切边下模位于所述切边上模正下方处设置有下模芯，所述下模芯的上侧设置有与转向节锻件的杆部和盘部对应的下模腔，所述转向节锻件杆部的倾斜角度与其在锻造步骤中的倾斜角度一致，所述下模腔的底部设置有向下贯穿的顶杆孔，所述顶杆孔内设置有顶杆，所述顶杆的上端设置有用于形成转向节杆部中心孔的凸起部，所述顶杆的下端通过弹簧与下模座连接，所述下模芯的下部通过导柱、弹簧与所述下模座连接，所述切边下模与所述下模座固定连接。

初始状态下，所述下模芯的上表面高出所述切边下模上表面5～10mm；当所述下模芯下行至底部抵触所述下模座，所述顶杆的凸起部在转向节杆部挤孔形成中心孔；然后，切边上模继续下行0.2～0.5mm至最低点，对转向节锻件进行校正。

优选的，所述顶杆的下端伸出所述顶杆孔，当所述切边上模下行完成切边后，所述下模芯随所述切边上模继续下行，所述顶杆的下端与所述下模座抵触，所述顶杆相对所述下模芯上行进行挤孔。

优选的，所述弹簧为氮气弹簧。

优选的，所述下模芯与所述下模座之间设置有两个导柱，所述导柱的上端与所述下模芯间隙配合，所述导柱的下端与所述下模座过盈配合。

优选的，所述氮气弹簧为四个，其中三个设置于所述下模芯的底部靠近边缘处，另一个设置于顶杆的下方。

优选的，所述下模座为“U”字形，所述下模座的上侧设置有凹槽，所述切边下模的底部与所述切边下模通过该凹槽卡嵌连接。

优选的，所述顶杆孔内设置有为所述顶杆导向的导向块。