阅读说明：本技术 一种三环槽复合回转件冷搓成形工装 (Cold forming frock of rubbing with hands of compound rotating member of three annular ) 是由 朱景秋 张东民 姚松峻 吕雷雷 周伟民 刘红涛 周强 王磊 张玉鹏 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种三环槽复合回转件冷搓成形工装,包括冷搓成形模具、冷搓成形模具包括相对设置的第一冷搓板和第二冷搓板,第一冷搓板上设置有第一夹紧环槽、第一断颈槽、第一锁紧环槽,第二冷搓板上设置有第二夹紧环槽、第二断颈槽、第二锁紧环槽；第二冷搓板与驱动装置连接,驱动装置驱动第二冷搓板沿平行于第一冷搓板的水平方向往复运动,第一冷搓板固定设置并在冷搓过程中保持静止,第一冷搓板与第二冷搓板加工形成三槽复合回转件。搓板位置调整装置用于调整并固定成形前模具的位置,保证工件成形后不会出现错齿、槽形不饱满等问题；本发明的三槽复合回转件冷搓成形工装,可同时搓出具有三种不同槽型复合的回转件,提高了零件的生产效率。(The invention discloses a cold-rolling forming tool for a three-ring-groove composite rotating part, which comprises a cold-rolling forming die, wherein the cold-rolling forming die comprises a first cold rolling plate and a second cold rolling plate which are oppositely arranged, the first cold rolling plate is provided with a first clamping ring groove, a first neck breaking groove and a first locking ring groove, and the second cold rolling plate is provided with a second clamping ring groove, a second neck breaking groove and a second locking ring groove; the second cold rubbing plate is connected with the driving device, the driving device drives the second cold rubbing plate to reciprocate along the horizontal direction parallel to the first cold rubbing plate, the first cold rubbing plate is fixedly arranged and keeps static in the cold rubbing process, and the first cold rubbing plate and the second cold rubbing plate are processed to form the three-groove composite rotating part. The washboard position adjusting device is used for adjusting and fixing the position of a forming front die, and the problems of staggered teeth, incomplete groove shape and the like are avoided after a workpiece is formed; the cold twisting forming tool for the three-groove composite rotary member can simultaneously twist out the rotary member with three different groove types, so that the production efficiency of parts is improved.)

一种三环槽复合回转件冷搓成形工装

技术领域

本发明属于金属冷塑性成形技术领域，特别涉及一种三环槽复合回转件冷搓成形工装。

背景技术

三环槽复合回转件的传统生产工艺有两种，一是采用去屑方式的车槽工艺，不仅浪费材料、效率低，还影响金属材料组织结构与力学性能；二是采用分段式冷搓成形工艺，即不同槽形分阶段成形，虽然良好的金属流线形状及合理的材料利用率，但生产效率较低，无法高效地生产出零件，容易出现槽形精度不高等问题。

发明内容

本发明提供一种三环槽复合回转件冷搓成形工装，同时搓出具有三种不同槽型复合的回转件，提高了零件的生产效率。

本发明的技术方案如下：

一种三环槽复合回转件冷搓成形工装，包括冷搓成形模具，所述冷搓成形模具包括相对设置的第一冷搓板和第二冷搓板，所述第一冷搓板上与第二冷搓板相对的端面沿纵向依次设置有第一夹紧环槽、第一断颈槽、第一锁紧环槽，所述第二冷搓板上与所述第一冷搓板相对的端面沿纵向依次设置有第二夹紧环槽、第二断颈槽、第二锁紧环槽；所述第一冷搓板中心线与所述第二冷搓板中心线对齐，所述第一夹紧环槽与所述第二夹紧环槽中心线对齐，所述第一断颈槽与所述第二断颈槽中心线对齐，所述第一锁紧环槽与所述第二锁紧环槽中心线对齐；一驱动装置与所述第二冷搓板连接并驱动所述第二冷搓板沿平行于所述第一冷搓板的水平方向往复运动，所述第一冷搓板固定设置；所述第一冷搓板在冷搓过程中保持静止，所述第二冷搓板在冷搓过程中沿平行于所述第一冷搓板的水平方向往复运动，所述第一冷搓板与所述第二冷搓板加工形成三环槽复合回转件。

较佳地，还包括搓板位置调整装置，所述搓板位置调整装置设置有涡轮蜗杆副、搓板调整螺栓杆，所述涡轮蜗杆副与所述搓板调整螺栓杆同轴设置，所述搓板位置调整装置通过所述涡轮蜗杆副、搓板调整螺栓杆与所述第一冷搓板连接，转动所述涡轮杆副推动所述第一冷搓板板架滑槽与所述第一冷搓板板架在轨道上滑动，调节所述第一冷搓板与所述第二冷搓板间的间隙，保证毛坯被夹紧。

较佳地，所述第一冷搓板通过锁紧螺栓固定在第一冷搓板板架中，所述第一冷搓板板架与第一冷搓板板架滑槽通过榫接连接；所述第二冷搓板通过锁紧螺栓固定在第二冷搓板板架中，所述第二冷搓板板架与第二冷搓板架滑槽滑动连接，所述第二冷搓板板架燕尾槽形状与所述第二冷搓板板架滑槽形状互补，所述第二冷搓板架滑槽上设置有滑道固定块、滑槽垫片，用于调整所述第二冷搓板架在所述第二冷搓板架滑槽中位置，确保所述第二冷搓板板架能自由滑动，所述第二冷搓板板架通过滑道锁板与锁紧螺钉固定在所述第二冷搓板架滑槽；工装固定板与滑槽加力板、滑槽大立板固定连接，所述滑槽大立板通过螺栓固定在所述第二冷搓板板架滑槽上，保证工件平稳可靠地完成冷搓过程。

较佳地，所述第一夹紧环槽、第一断颈槽、第一锁紧环槽沿横向依次设置有咬入段、精整段、退出段；所述咬入段用于咬入毛坯，对所述毛坯进行粗加工，所述精整段用于对所述毛坯进行精加工，所述退出段用于卸载经过所述毛坯；所述第一夹紧环槽、第二夹紧环槽用于成形夹紧环槽；所述第一断颈槽、第二断颈槽用于成形断颈槽；所述第一锁紧环槽、第二锁紧环槽用于成形锁紧环槽；所述三环槽复合回转件包括所述夹紧环槽、所述断颈槽、所述锁紧环槽，所述第一夹紧环槽的精整段截面形状和所述第二夹紧环槽的精整段截面形状相同，与所述夹紧环槽截面形状互补；所述第一断颈槽的精整段截面形状和所述第二断颈槽的精整段截面形状相同，与所述断颈槽截面形状互补；所述第一锁紧环槽的精整段截面形状和所述第二锁紧环槽的精整段截面形状相同，与所述锁紧环槽截面形状互补。

较佳地，所述夹紧环槽、所述断颈槽、所述锁紧环槽均为无升角环槽；所述夹紧环槽截面为梯形，所述断颈槽截面为弧形；所述锁紧环槽截面为等腰梯形。

较佳地，所述第一冷搓板的上端设置若干调位垫片，调整调节垫片的数量能快捷调整工件开槽位置。

较佳地，所述第一冷搓板板架与所述第一冷搓板板架滑槽底部设置两个导轨，所述两个导轨在同一平面平行布置，所述两个导轨截面分别为等腰梯形与矩形。

较佳地，所述咬入段的长度为1.2πd～2πd，所述咬入段的咬入角为α1，其中1.5°≤α1≤5°；所述精整段的长度为3πd～5πd，所述退出段的长度为1πd～1.5πd，所述退出段的退出角为α2，其中3°≤α2≤6°，其中d为所述毛坯的直径。

较佳地，所述咬入段经过金刚砂进行喷砂处理，增加其粗糙度，增大摩擦力。

较佳地，所述第一冷搓板和所述第二冷搓板为Cr₁₂MoV冷搓模具钢材料，具有高淬透性、高强度、良好的耐磨性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的三环槽复合回转件冷搓成形工装，通过第一冷搓板上与第二冷搓板可同时搓出具有三种不同槽型复合的回转件，毛坯在第二冷搓板运动作用下连续径向变形，达到零件夹紧环槽、断颈槽、锁紧环槽同时形成的目的，提高了生产效率，有效控制了冷搓板的工作长度，缩短了冷搓机的行程；

本发明的三环槽复合回转件冷搓成形工装，本发明提供一种三环槽复合回转件冷搓成形工装属于金属冷塑性成形领域，无需加热，环保节能，零件机械性能与力学性能好，材料利用率高，成本低；

本发明三环槽复合回转件冷搓成形工装，通过调整调节垫片数量可快捷调整零件开槽位置，提高了模具的通用性、节约了成本；

本发明三环槽复合回转件冷搓成形工装，通过调节搓板位置调整装置，达到自锁功能，增加机构稳定性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的立体示意图；

图2为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的冷搓成形模具主视图；

图3为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的第一冷搓板俯视图；

图4为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的第一冷搓板的截面图；

图5为本发明的图4中A-A处截面图；

图6为本发明的图4中B-B处截面图；

图7为本发明的图4中C-C处截面图；

图8为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的第二冷搓板的俯视图；

图9为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的第二冷搓板的截面图；

图10为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的导轨立体示意图；

图11为本发明的一种三环槽复合回转件冷搓成形工装的搓板位置调整装置剖视示意图；

图12为本发明三环槽复合回转件示意图。

图中标记：1-工装固定板；2-滑槽加力板；3-滑槽大立板；4-滑道锁板；5-锁紧螺钉；6-滑道固定块；7-第二冷搓板板架；8-毛坯；801-夹紧环槽；802-断颈槽；803-锁紧环槽；9-锁紧螺栓；10-第一冷搓板板架滑槽；11-调位垫片；12-涡轮蜗杆副；13-搓板调整螺杆；14-导轨；15-第一冷搓板板架；16-第一冷搓板；1601-咬入段；1602-精整段；1603-退出段；1604-第一夹紧环槽；1605-第一断颈槽；1606-第一锁紧环槽；17-第二冷搓板；1701-第二夹紧环槽；1702-第二断颈槽；1703-第二锁紧环槽；18-滑槽垫片；19-第二冷搓板板架滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

为了更好的说明本发明，下方结合附图图1-12对本发明进行详细的描述。

如图1-图4，图8-图9，一种三环槽复合回转件冷搓成形工装，包括冷搓成形模具，所述冷搓成形模具包括相对设置的第一冷搓板16和第二冷搓板17，所述第一冷搓板16上与第二冷搓板17相对的端面沿纵向依次设置有第一夹紧环槽1604、第一断颈槽1605、第一锁紧环槽1606，所述第二冷搓板17上与所述第一冷搓板16相对的端面沿纵向依次设置有第二夹紧环槽1701、第二断颈槽1702、第二锁紧环槽1703；所述第一冷搓板16中心线与所述第二冷搓板17中心线对齐，所述第一夹紧环槽1604与所述第二夹紧环槽1701中心线对齐，所述第一断颈槽1605与所述第二断颈槽1702中心线对齐，所述第一锁紧环槽1606与所述第二锁紧环槽1703中心线对齐；一驱动装置与所述第二冷搓板17连接并驱动所述第二冷搓板17沿平行于所述第一冷搓板16的水平方向往复运动，所述第一冷搓板16固定设置；所述第一冷搓板16在冷搓过程中保持静止，所述第二冷搓板17在冷搓过程中沿平行于所述第一冷搓板16的水平方向往复运动，所述第一冷搓板16与所述第二冷搓板17加工形成三槽复合回转件。此处，驱动装置为现有技术中常用的驱动装置，比如曲柄滑块机构，以曲柄为主动件，可实现往复运动。

继续参见图1、结合图11，还包括搓板位置调整装置，所述搓板位置调整装置设置有涡轮蜗杆副12、搓板调整螺栓杆13，所述涡轮蜗杆副12与所述搓板调整螺栓杆13同轴设置，所述搓板位置调整装置通过所述涡轮蜗杆副12、搓板调整螺栓杆13与所述第一冷搓板16连接，转动所述涡轮杆副12推动所述第一冷搓板板架滑槽19与所述第一冷搓板板架15在轨道14上滑动，调节所述第一冷搓板16与所述第二冷搓板17间的间隙，保证毛坯8被夹紧。搓板位置调整装置用于调整并固定成形前模具的位置，保证工件成形后不会出现错齿、槽形不饱满等问题。

所述第一冷搓板16通过锁紧螺栓9固定在第一冷搓板板架15中，所述第一冷搓板板架15与第一冷搓板板架滑槽10通过榫接连接；所述第二冷搓板17通过锁紧螺栓9固定在第二冷搓板板架7中，所述第二冷搓板板架7与第二冷搓板架滑槽19滑动连接，所述第二冷搓板板架7燕尾槽形状与所述第二冷搓板板架滑槽19形状互补，所述第二冷搓板架滑槽19上设置有滑道固定块6、滑槽垫片18，用于调整所述第二冷搓板架7在所述第二冷搓板架滑槽19中位置，所述第二冷搓板板架7通过滑道锁板4与锁紧螺钉5固定在所述第二冷搓板架滑槽19；工装固定板1与滑槽加力板2、滑槽大立板3固定连接，所述滑槽大立板3通过螺栓固定在所述第二冷搓板板架滑槽19上。

参见图1，结合图10，本实施例中，所述第一冷搓板16和所述第二冷搓板17分别安装在搓丝机第一冷搓板板架与第二冷搓板板架，所述第二冷搓板17第二端与所述第二冷搓板板架7凹槽第一端接触，通过所述锁紧螺栓8将所述第二冷搓板17固定，所述第二冷搓板板架7燕尾槽形状与所述第二冷搓板板架滑槽19形状互补，通过所述滑槽垫片18、所述滑道固定块6与所述锁紧螺钉5将所述第二冷搓板板架7安装在所述第二冷搓板板架滑槽19上，保证所述第二冷搓板板架7能自由滑动，所述第二冷搓板板架滑槽19上设置有一块滑槽大立板3与两块滑槽加力板2，增加装置的可靠性。

以所述第二冷搓板17第二端为基准，安装所述第一冷搓板16，调整所述第一冷搓板16第二端与所述第一冷搓板2第二端，所述第二冷搓板17第一端与所述第一冷搓板16第一端分别保持在水平平面上；所述第一冷搓板16第二端与所述第一冷搓板板架15凹槽第一端接触，根据零件尺寸要求在所述第一冷搓板16第一端设置若干所述调位垫片11，可调整零件开槽位置，通过搓丝机上所述锁紧螺栓9进行固定。所述第一冷搓板板架滑槽10与所述第一冷搓板板架15底部装有导轨14，所述搓板调整螺杆13安装在所述第一冷搓板板架滑槽10与所述蜗轮蜗杆副12上，转动所述蜗轮蜗杆副12可以推动所述第一冷搓板板架滑槽10与所述第一冷搓板板架15在所述导轨14上滑动，调整至所述第一冷搓板16与所述第二冷搓板17的间隙保证毛坯8刚好被压紧。

参见图3-图9，第一夹紧环槽1604、第一断颈槽1605、第一锁紧环槽1606设置有咬入段1601、精整段1602、退出段1603。咬入段1601，用于咬入所述三槽复合回转件的毛坯，进行粗加工；精整段1602，用于对经过咬入段1601的所述毛坯进行精加工；退出段1603，用于卸载经过精整段1602的工件。下面对咬入段1601、精整段1602、退出段1603进行说明。

对毛坯8进料至所述咬入段1601被压紧，所述咬入段1601的长度为1.2πd～2πd，其中d为所述毛坯8的直径，此时在搓丝机的作用下所述第二冷搓板17开始运动，由于咬入角α₁的存在，其中1.5°≤α₁≤5°，所述毛坯8上逐渐由浅到深出现压痕，所述毛坯8至A-A截面处各槽形初步成形，即所述夹紧环槽801截面为(A₁、A₂、A₃)形状，所述断颈槽802为(A₄、A₅、A₆)形状，所述锁紧环槽803为(A₇、A₈、A₉)，所述咬入段1601结束时，各槽形深度、形状基本达到要求。

所述咬入段1601需用金刚砂进行喷砂处理，增加其粗糙度，增大摩擦力。

进入所述精整段1602，所述精整段1602的长度为3πd～5πd，其中d为所述毛坯8的直径，此时各槽形已经基本成形，只发生少量的金属流动，各槽形得到校正，精度提高，即所述夹紧环槽截面801为(B₁、B₂、B₃)形状，所述断颈槽802为(B₄、B₅、B₆)形状，所述锁紧环槽803为(B₇、B₈、B₉)。

进入所述退出段1603，所述退出段1603的长度为1πd～1.5πd，其中d为所述毛坯8的直径，所述退出段1603的退出角为α₂，其中3°≤α₂≤6°；零件在所述第二冷搓板17的带动下从左右冷搓板中脱离出来。

夹紧环槽801、断颈槽802、锁紧环槽803均为直纹槽；夹紧环槽801的截面为梯形，第一夹紧环槽1604、第二夹紧环槽1701用于成形夹紧环槽801；断颈槽802的截面为弧形，第一断颈槽1605、第二断颈槽1702用于成形断颈槽802；锁紧环槽803的截面为等腰梯形，第一锁紧环槽1606、第二锁紧环槽1703用于成形锁紧环槽803。其中，第一夹紧环槽1604的精整段1602截面形状和第二夹紧环槽1701截面形状相同，与夹紧环槽801截面形状互补。第一断颈槽1605的精整段1602截面形状和第二断颈槽1702截面形状相同，与断颈槽802截面形状互补。第一锁紧环槽1606的精整段1602截面形状和第二锁紧环槽1703截面形状相同，与锁紧环槽803截面形状互补。

所述第一冷搓板16和所述第二冷搓板17采用Cr₁₂MoV冷搓模具钢为材料，具有高淬透性、高强度、良好的耐磨性。

本实施例的三环槽复合回转件冷搓成形工装，制得的三环槽复合回转件请参见图12，通过本工装，毛坯在第二冷搓板运动作用下连续径向变形，达到零件夹紧环槽、断颈槽、锁紧环槽同时形成的目的，提高了生产效率，有效控制了冷搓板的工作长度，缩短了冷搓机的行程。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。