專利名稱：用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)及其自動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及的是一種汽車零部件冷鍛技術(shù)領域的裝置，具體是一種用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)及其自動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在國內(nèi)現(xiàn)有的機械制造業(yè)中經(jīng)常對變速器輸出軸進行熱鍛工藝生產(chǎn)，這種鍛造方法不僅材料利用率不高、精度低需要大量切削加工、還造成環(huán)境污染，而且金屬流線也不能完美保持。這樣對于變速器中最為重要的輸出軸類件，其力學性能不能保證，生產(chǎn)效率低下。軸類件是自動變速箱的關(guān)鍵零件(每臺套4件軸)，需求量大，熱鍛的低效率很難滿足此需求，結(jié)構(gòu)特點是多臺階(機加工材料利用率很低)，精度高；使用高效節(jié)能的冷鍛工藝生產(chǎn)軸類鍛件將是未來鍛造行業(yè)的一大趨勢。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN202137312U，
公開日2012-02-08，公開了一種汽車自動變速器輸出花鍵軸冷擠壓模具，包括上模座和下模座，在上模座上設置有上模套，上模套內(nèi)設置有上模芯，在上模套的周圍設置上模固定圈；在上模套下面，對應依次設置組合上凹模、組合中凹模、組合下凹模，合模后，上模套、上模芯、組合上凹模、組合中凹模、組合下凹模的型腔或成型面形成成形型腔；在組合下凹模下面設置脫模頂桿，脫模頂桿與組合下凹模的型腔連通，能伸入該型腔內(nèi)。但該技術(shù)采用熱鍛與冷鍛結(jié)合，工序繁多，人力增多，能耗加大，環(huán)境不友好，效率低下。中國專利文獻號CN101508004，
公開日2009-08-19，公開了一種轎車變速箱軸類件冷精鍛成形方法及其模 具，該技術(shù)包括上、下模座，上、下頂出裝置，對模具單元及其緊固裝置，各對模具單元均包括上、下模具，上模具由上套筒、上墊板、上支撐筒、上墊套、上凹模、上壓圈組成；下模具由下套筒、下墊板、下支撐筒、下墊套、下凹模、下壓圈組成。但該技術(shù)對于變形程度大于許用變形程度的轎車變速箱軸類件，該方法須在執(zhí)行變形程度大的工步前需進行退火、酸洗及磷皂化處理，技術(shù)通用性不好，環(huán)境亦不友好。變形程度大于許用變形程度的轎車變速箱軸類件無法通過該技術(shù)實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)及其自動系統(tǒng)，利用積極摩擦作用的基本原理使金屬和模具之間的摩擦力矢量與金屬流動的速度矢量方向相吻合，在具備最大臨界摩擦力的條件下，可以達到最大的變形指標。本發(fā)明能夠顯著提高了金屬材料利用率，環(huán)境友好，并極大地提高了生產(chǎn)率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明涉及一種用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)，由五組并列且分別對應:整形鐓粗、帶積極摩擦的正反擠縮頸、二次正擠縮頸、三次正擠縮頸和四次正擠縮徑工步的冷鍛裝置組成，其中:
用于帶積極摩擦的正反擠縮頸，即第二工步對應的冷鍛裝置包括:具有積極摩擦模具的液壓系統(tǒng)、與液壓系統(tǒng)相連的上模部分以及帶有頂出裝置的下模部分，其中:上模部分包括液壓腔和上模芯軸，下模部分包括凹模以及頂出裝置。所述的上模芯軸與液壓活塞連接，芯軸的底部設有圓角凹槽，以用于整形后棒料的反擠壓工作部分。所述的凹模包括:雙層過盈配合的組合模以及通過彈性組件與組合模相連的底座部分，其中:底座部分為凹模芯和第二工步底座。所述的具有積極摩擦模具的液壓系統(tǒng)包括:油壓控制器、單向閥、電磁換向閥和油泵，其中:電磁換向閥的輸入端與油泵相連，第一輸出端依次與單向閥和第一液壓腔相連，第二輸出端與第二液壓腔相連，控制端與液壓控制系統(tǒng)相連；油壓控制器連接于第一液壓腔與液壓控制系統(tǒng)之間，用于將第一液壓腔內(nèi)油壓值實時反饋給液壓控制系統(tǒng)，以使液壓控制系統(tǒng)給出對應指令。所述的單向閥的輸入端設有液壓報警機構(gòu)，該液壓報警機構(gòu)由液控單向閥和溢流閥組成，當?shù)谝灰簤呵粌?nèi)油壓到達閾值之后，液控單向閥及溢流閥閥門打開，使油液流入油缸，并使得第一液壓腔內(nèi)油壓保持恒定。所述的液壓系統(tǒng)簡單工作過程如下:壓力機滑塊向下運動的同時，機床控制系統(tǒng)給予液壓控制系統(tǒng)信號，并使液壓控制系統(tǒng)將電磁換向閥由O檔換到I檔，液壓油通過單向閥進入第一液壓腔內(nèi)并在油壓作用下推動上模芯軸快速向下運動至液壓缸底部，當?shù)谝灰簤呵粌?nèi)油壓達到一定值時，油壓控制器將第一液壓腔內(nèi)油壓值反饋給液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)此時指示機床控制系統(tǒng)以使壓力機滑塊向下運動，并將電磁換向閥由I檔換到2檔，使得上模芯軸相對液壓缸向上運動，待上模芯軸運動到液壓缸頂部時，液壓控制系統(tǒng)將電磁換向閥由2檔換到O檔，完 成一個工作行程。所述的彈性組件采用氮氣彈簧實現(xiàn)。用于二次正擠縮頸、三次正擠縮頸和四次正擠縮徑，即第三 第五工步對應的冷鍛裝置為傳統(tǒng)正擠壓模具，包括:上模部分和下模部分。本發(fā)明涉及一種包含上述冷鍛機構(gòu)的自動系統(tǒng)，包括:控制系統(tǒng)以及分別與之相連接的送料機構(gòu)、冷鍛機構(gòu)、機械手機構(gòu)以及卸料機構(gòu)，其中:送料機構(gòu)、冷鍛機構(gòu)以及卸料機構(gòu)依次連接，機械手機構(gòu)設置于冷鍛機構(gòu)下模的上方。所述的送料機構(gòu)包括:送料篩選裝置、帶有傳感器的順料裝置和裝料裝置，其中:送料篩選裝置的位置高于裝料裝置且兩者間通過順料裝置相連；送料篩料裝置采用直徑檢測方式實現(xiàn)對圓柱狀坯料的直徑與質(zhì)量進行檢驗并輸出結(jié)果至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)當前通過順料裝置內(nèi)的棒料數(shù)量及生產(chǎn)率控制當前坯料是否通過檢料口進入順料裝置；當棒料從順料裝置中滑入裝料裝置后，裝料裝置旋轉(zhuǎn)，使得棒料由傾斜狀態(tài)旋轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)，便于機械手夾料。所述的卸料機構(gòu)包括:帶有傳感器的輸出導軌以及與之相連的收料整理裝置，其中:鍛件通過機械手張開自由下落的重力作用從冷鍛機構(gòu)中滑落到輸出導軌上，收料整理裝置將鍛件整理并裝箱。所述的傳感器包括:發(fā)射機構(gòu)和接收機構(gòu)，該傳感器設置于輸出導軌的入口和出口兩側(cè)，用于對輸出導軌內(nèi)通過的棒料或成品個數(shù)進行統(tǒng)計和控制。
所述的機械手機構(gòu)包括:帶傳感器的機械臂、機械手和潤滑劑噴嘴，其中:機械手與潤滑劑噴嘴安裝在機械臂上，機械手有六對，在機械臂停止時配對的機械手圓弧中心線與五工步冷鍛模具模腔中心線相同。機械臂在運動行程的一半時潤滑劑噴嘴處在模具模腔中心，噴出的潤滑劑起到潤滑和清理鐵屑的作用，機械臂上設有傳感器，控制機械手與下模的距離，并在鍛造過程發(fā)生故障導致鍛件彎曲或蹦出及模具斷裂時緊急停止生產(chǎn)線上所有設備。當機械臂帶動機械手下行到機械手距離下模約5mm時，停止下行，五個機械手同時夾緊工件，然后上行，上行停止后沿機械臂直線方向向前橫向移動，待到潤滑劑噴嘴到達模腔上方時噴出潤滑劑，在此過程中機械臂繼續(xù)前行，待到上一工步的工件到達下一工步時停止并下行放下工件，上模向下運動，同時機械臂也作張開運動，并回程，完成一個工作行程。該帶積極摩擦模具機構(gòu)的工作過程如下:整個上模部分固定在壓力機滑塊上，在滑塊處于上極點時，上模與凹模處于分開狀態(tài)，機械手將整形后的棒料放置在凹模內(nèi)，機械手控制器給予機床控制系統(tǒng)信號以開啟滑塊帶動上模下行，當上模隨壓力機滑塊下行并與由彈性組件支撐的凹模上端面接觸后，上模與凹模一起下行，與此同時，液壓控制系統(tǒng)控制上模芯軸在上模內(nèi)部液壓缸的作用下以低于滑塊運動速度的向下運動，并使得壓力機滑塊的速度是上模芯軸速度的1.5倍以上，這樣會使得凹模內(nèi)壁所受摩擦力方向與棒料金屬流動的矢量方向一致，從而變成有利變形的積極摩擦，大幅度提高金屬變形能力，滿足一個工步變形達到67%要求?；瑝K回程時，凹模在彈性組件的作用下與上模一起向上運動，當彈性組件完全舒開時，上模與凹模分開，與此同時傳感器傳出以下兩個信號:1、作用機床控制系統(tǒng)使下頂桿做向上頂出動作，機械手適時取出半成品鍛件置于下一工步；2、作用液壓控制系統(tǒng)控制上模芯軸快速回程，并使上模芯軸向上運動速度大于上?；爻趟俣取Ｔ谏夏Ｐ据S回程結(jié)束后隨上模一起同速度向上運動到上極點，完成一個工作行程。
技術(shù)效果 本發(fā)明通過具有積極摩擦模具，使得在毛坯與凹模內(nèi)壁接觸處的積極摩擦力由凹模的運動提供，下模不動，上模向下運動，凹模也向下運動，而且凹模的運動速度大于與凹模內(nèi)壁相接觸處的金屬流動速度，從而使凹模內(nèi)壁內(nèi)壁所受摩擦力方向與棒料金屬流動的矢量方向一致，從而變成有利變形的積極摩擦，變成促進金屬流動的積極力，極大地提高金屬一個工步變形能力，而且接觸處的死區(qū)金屬減少，金屬流線更加完美，還能有效防止金屬折置并大幅減小擠壓力。本發(fā)明實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程省人力物力財力，環(huán)境友好，效率極高。


圖1為本發(fā)明冷鍛機構(gòu)示意圖；圖2為具有積極摩擦作用的冷鍛裝置示意圖；圖3為具有積極摩擦模具原理圖；圖中:Vk為組合凹模向下運動速度；Vn為心軸在液壓驅(qū)動下向下的運動速度；Tk為組合凹模和毛坯接觸的單位摩擦力，Ts為金屬變形過程中極限剪應力，Tk=Ts。
圖4為運用積極摩擦力擠壓的力的特性示意圖；圖中:毛坯材料為20MnCr5 ;曲線1:KW=0.5 ;曲線2:KW = 1.2 ; ε為變形程度；ΔΡ 一運用積極摩擦擠壓時減小的力；匕為常規(guī)擠壓力。圖5為實施例軸的冷鍛工步圖。圖6為本發(fā)明自動化生產(chǎn)系統(tǒng)示意 圖中:1上頂出裝置、2積極摩擦模具及其液壓系統(tǒng)、3上模部分、4毛坯、5下模部分、6彈性組件、7下頂出機構(gòu)、8液壓缸、9上模芯軸、10凹模內(nèi)壁、11油壓控制器、12液控單向閥、13溢流閥、14單向閥、15電磁換向閥、16油泵、17不合格料收集桶、18選料機構(gòu)、19送料篩選裝置、20第一傳感器、21第二傳感器、22輪式重力下滑順料裝置、23可旋轉(zhuǎn)式裝料裝置、24機械臂、25潤滑油噴嘴、26機械手、27坯料及各工步鍛件、28卸料機構(gòu)、29輸出導軌、30收料整理裝置、31第二液壓腔、32凹模芯、33第二工步底座、34上模、35擠壓模壁、36凹模芯軸。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1下面將從以下已經(jīng)試制成功并投入生產(chǎn)的實例進行簡要說明。生產(chǎn)設備為中國臺灣金豐公司制造的1000噸多工步自動冷鍛壓力機，型號為KL2-1000。

如圖2和圖6所示，本實施例涉及的冷鍛機構(gòu)0，五個工步并列且分別對應:整形鐓粗工步1、帶積極摩擦的正反擠縮頸工步I1、二次正擠縮頸工步II1、三次正擠縮頸工步IV和四次正擠縮徑工步V的冷鍛裝置組成(參見圖5)，其中:用于帶積極摩擦的正反擠縮頸的第二工步對應的冷鍛裝置包括:具有積極摩擦模具及其液壓系統(tǒng)(圖2)、與積極摩擦模具及其液壓系統(tǒng)(圖2)相連的上模部分以及帶有頂出裝置的下模部分，其中:上模部分包括第一液壓腔8和上模芯軸9，下模部分包括凹模以及頂出裝置。用于二次正擠縮頸、三次正擠縮頸和四次正擠縮徑的第三 第五工步對應的冷鍛裝置為傳統(tǒng)正擠壓模具，包括:上模部分和下模部分為簡單組合擠壓模具。所述的上模芯軸9與液壓活塞連為一體，上模芯軸9的底部設有帶脫模斜度的圓角凹槽，以用于整形后棒料的反擠壓工作部分。所述的凹模包括:雙層過盈配合的組合凹模10以及通過彈性組件6與凹模10相連的底座部分，其中:底座部分為底板和凹模芯構(gòu)成的組合式結(jié)構(gòu)件。所述的具有積極摩擦模具及其液壓系統(tǒng)(圖2)包括:油壓控制器11、單向閥14、電磁換向閥15和油泵16,其中:電磁換向閥15的輸入端與油泵16相連,第一輸出端依次與單向閥14和第一液壓腔8相連，第二輸出端與第二液壓腔31相連，控制端與液壓控制系統(tǒng)相連；油壓控制器11連接于第一液壓腔8與液壓控制系統(tǒng)之間。所述的單向閥14的輸入端設有液壓報警機構(gòu)，該液壓報警機構(gòu)由液控單向閥12和溢流閥13組成，當?shù)谝灰簤呵粌?nèi)油壓到達閾值之后，液控單向閥12及溢流閥13閥門打開，使油液流入油箱，并使得第一液壓腔8內(nèi)油壓保持恒定。所述的油壓控制器11的作用是:將第一液壓腔8內(nèi)油壓值實時反饋給液壓控制系統(tǒng)，以使液壓控制系統(tǒng)給出各種指令。所述的液壓系統(tǒng)簡單工作過程如下:壓力機滑塊向下運動的同時，機床控制系統(tǒng)給予液壓控制系統(tǒng)信號，并使液壓控制系統(tǒng)將電磁換向閥15由O檔換到I檔，液壓油通過單向閥14進入第一液壓腔8內(nèi)并在油壓作用下推動上模芯軸9快速向下運動至液壓缸8底部，當?shù)谝灰簤呵粌?nèi)油壓達到一定值時，油壓控制器11將第一液壓腔內(nèi)油壓值反饋給液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)此時指示機床控制系統(tǒng)以使壓力機滑塊向下運動，并將電磁換向閥15由I檔換到2檔，使得上模芯軸9相對液壓缸8向上運動，待上模芯軸9運動到液壓缸8頂部時，液壓控制系統(tǒng)將電磁換向閥15由2檔換到O檔，完成一個工作行程。所述的彈性組件6采用氮氣彈簧實現(xiàn)。依據(jù)本例,包含具有積極摩擦模具的冷擠壓機構(gòu)設計示意圖如圖1所示:第I工步為整形鐓粗，下料的棒料尺寸不規(guī)整，少許鐓粗，達到整形的目的，變形量為 ed(^；^ii)=5%。第2工步為帶積極摩擦的復合擠壓模具，示意圖見附圖2，工作過程如下:上模裝在壓力機滑塊上，油泵16打開，使得上模芯軸9處于最高狀態(tài)，當壓力機滑塊向下運動時，電磁換向閥15打開I檔，使得上模隨滑塊快速向下運行同時，也使在液壓缸壓力驅(qū)動下上模芯軸9向下擠壓金屬并調(diào)整上模芯軸9向下擠壓的速度，使滑塊速度大于上模芯軸9向下擠壓速度的1.5倍，這樣使凹模內(nèi)壁10對棒料的摩擦力方向變?yōu)橄蛳拢纬煞e極摩擦，利于金屬流動，所需變形力減小20%以上，模具壽命提高2倍以上，并能有效提高變形程度?；爻虝r，上模向上運動，待與凹模內(nèi)壁10分開時，下頂桿做頂出動作并且電磁換向閥15更換至2檔，使上模芯軸9快速回程，待上模芯軸9回`程完成后并與上模一起運動至上極點時，電磁換向閥15更換至O檔，至此具有積極摩擦擠壓模的一個工作行程完成。由于此工步變形程度為ε (反擠)=63%，ε (正擠)=67%，通過反復試驗及模擬，若不采用本發(fā)明的具有積極摩擦的模具，不是擠壓件破裂就是模具工作零件損壞。否則，就需要增加工步，甚至需增加一次退火、酸洗、磷皂化工序，使自動線的生產(chǎn)不能連續(xù)進行。第3 5工步為縮頸，變形程度分別為，ε s3=18.4%, ε s4=16.3%, ε s5=22.5%，都遠小于允許值30 40%，所以此工步前不需退火、酸洗、磷皂化等工藝。
實施例2本實施例涉及一種包含上述冷鍛機構(gòu)O的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，包括:控制系統(tǒng)(圖中未示出)以及分別與之相連接的選料機構(gòu)18、冷鍛機構(gòu)O、機械手26以及卸料機構(gòu)28，其中:選料機構(gòu)18、冷鍛機構(gòu)O以及卸料機構(gòu)28依次連接，機械手26設置于冷鍛下模的上方。所述的選料機構(gòu)18包括:送料篩選裝置19、帶有第一傳感器20的順料裝置22和裝料裝置23，其中:送料篩選裝置19的位置高于裝料裝置23且兩者間通過順料裝置22相連；送料篩料裝置19采用直徑檢測方式實現(xiàn)對圓柱狀坯料的直徑與質(zhì)量進行檢驗并輸出結(jié)果至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)當前通過順料裝置22內(nèi)的棒料數(shù)量及生產(chǎn)率控制當前坯料是否通過檢料口進入順料裝置22 ;當棒料從順料裝置22中滑入裝料裝置23后，裝料裝置23旋轉(zhuǎn),使得棒料由傾斜狀態(tài)旋轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài),便于機械手26夾料。所述的卸料機構(gòu)28包括:帶有第二傳感器21的輸出導軌29與之相連的收料整理裝置30，其中:機械手26張開鍛件27由于自由下落的重力作用從冷鍛機構(gòu)中滑落到輸出導軌29上，收料整理裝置30將鍛件27整理并裝箱。所述的機械手機構(gòu)26包括:機械臂24、機械手26和潤滑油噴嘴25，其中:機械手26與潤滑油噴嘴25安裝在機械臂上，機械手26有六對，在機械臂停止時配對的機械手26圓弧中心線與五工步冷鍛模具模腔中心線相同。機械臂在運動行程的一半時潤滑油噴嘴25處在模具模腔中心，噴出的油氣起到潤滑和清理鐵屑的作用，機械臂24上設有第三傳感器(圖中未示出)，控制機械手26與下模的距離，并在鍛造過程發(fā)生故障導致鍛件彎曲或蹦出及模具斷裂時緊急停止生產(chǎn)線上的所有設備。當機械臂帶動機械手26下行到機械手26距離下模約5mm時，停止下行，五個機械手26同時夾緊工件，然后上行，上行停止后沿機械臂直線方向向前橫向移動，待到潤滑油噴嘴25到達模腔上方時噴出油氣，在此過程中機械臂繼續(xù)前行，待到上一工步的工件到達下一工步時停止并下行放下工件， 上模向下運動，同時機械臂也作張開運動，并回程，完成一個工作行程。所述的進料機構(gòu)18和冷鍛機構(gòu)O之間依次設有輪式重力下滑順料裝置22和可旋轉(zhuǎn)式裝料裝置23，使得毛坯裝料效率得到進一步提高。該積極摩擦模具機構(gòu)的工作過程如下:整個上模部分固定在壓力機滑塊上，在滑塊處于上極點時，上模與凹模處于分開狀態(tài)，機械手26將整形后的棒料放置在凹模內(nèi)，機械手26控制器給予機床控制系統(tǒng)信號以開啟滑塊帶動上模下行，當上模隨壓力機滑塊下行并與由彈性組件6支撐的凹模上端面接觸后，上模與凹模一起下行，與此同時，液壓控制系統(tǒng)控制上模芯軸9在上模內(nèi)部液壓缸8的作用下以低于滑塊運動速度的向下運動，并使得壓力機滑塊的速度是上模芯軸速度的1.5倍以上，這樣會使得擠壓模壁10對棒料的摩擦力變成有利變形的有效摩擦，大幅度提高金屬變形能力，滿足一個工步變形達到67%要求?；瑝K回程時，擠壓模壁10在彈性組件6的作用下與上模一起向上運動，當彈性組件6完全舒開時,上模與凹模分開,與此同時液壓控制系統(tǒng)傳出以下兩個信號:1、作用機床控制系統(tǒng)使下頂桿作向上頂出動作，機械手26適時取出半成品鍛件置于下一工步；2、控制上模芯軸9快速回程，并使上模芯軸9向上運動速度大于上?；爻趟俣取Ｔ谏夏Ｐ净爻探Y(jié)束后隨上模一起同速度向上運動到上極點，完成一個工作行程。如圖4所示，曲線I為實際實測值，當變形程度達到70%時，與常規(guī)擠壓相比，擠壓力可降低28%。動力學系數(shù)(參見圖3、4):[v 且G =匕，其中:vk對應組合凹模向下
運動速度，V—對應金屬擠壓速度，與關(guān)系式W= z =6聯(lián)立(式中λ和ε對應延伸和變形程度系數(shù)；τ k為組合凹模和毛坯接觸的單位摩擦力，τ s-金屬變形過程中極限剪應
力)?？紤]擠壓過程中的動力學特點，使用下式計算動力學系數(shù)’其中:\為心軸在
Vn
液壓驅(qū)動下向下的運動速度。與常規(guī)擠壓相比，變形力可以減少20 30%，凸模壽命提高2 3倍。經(jīng)過試驗，最佳動力系數(shù)的范圍為1.05 ^ Kw < 1.3。經(jīng)過實際檢測發(fā)現(xiàn)，本裝置相比無潤滑擠壓，死區(qū)金屬減小，流線更合理，還能有效避免金屬折疊，擠壓力還減小20%以上。
本自動化生產(chǎn)系統(tǒng)工作效率與傳統(tǒng)工藝比較見下表:表I轎車輸出軸常規(guī)生產(chǎn)與自動線生產(chǎn)比較
權(quán)利要求
1.一種用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)，其特征在于，由五組并列且分別對應:整形鐓粗、帶積極摩擦的正反擠縮頸、二次正擠縮頸、三次正擠縮頸和四次正擠縮徑工步的冷鍛裝置組成，其中:用于帶積極摩擦的正反擠縮頸，即第二工步對應的冷鍛裝置包括:具有積極摩擦模具的液壓系統(tǒng)、與液壓系統(tǒng)相連的上模部分以及帶有頂出裝置的下模部分，其中:上模部分包括液壓腔和上模芯軸，下模部分包括凹模以及頂出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機構(gòu)，其特征是，所述的上模芯軸與液壓活塞連接，芯軸的底部設有圓角凹槽，以用于整形后棒料的反擠壓工作部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機構(gòu)，其特征是，所述的凹模包括:雙層過盈配合的組合模以及通過彈性組件與組合模相連的底座部分，其中:底座部分為凹模芯和第二工步底座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機構(gòu)，其特征是，所述的具有積極摩擦模具的液壓系統(tǒng)包括:油壓控制器、單向閥、電磁換向閥和油泵，其中:電磁換向閥的輸入端與油泵相連，第一輸出端依次與單向閥和第一液壓腔相連，第二輸出端與第二液壓腔相連，控制端與液壓控制系統(tǒng)相連；油壓控制器連接于第一液壓腔與液壓控制系統(tǒng)之間，用于將第一液壓腔內(nèi)油壓值實時反饋給液壓控制系統(tǒng)，以使液壓控制系統(tǒng)給出對應指令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機構(gòu)，其特征是，所述的單向閥的輸入端設有液壓報警機構(gòu)，該液壓報警機構(gòu)由液控單向閥和溢流閥組成，當?shù)谝灰簤呵粌?nèi)油壓到達閾值之后，液控單向閥及溢流閥 閥門打開，使油液流入油缸，并使得第一液壓腔內(nèi)油壓保持恒定。
6.一種包含權(quán)利要求1-5中任一所述的冷鍛機構(gòu)的自動系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制系統(tǒng)以及分別與之相連接的送料機構(gòu)、冷鍛機構(gòu)、機械手機構(gòu)以及卸料機構(gòu)，其中:送料機構(gòu)、冷鍛機構(gòu)以及卸料機構(gòu)依次連接，機械手機構(gòu)設置于冷鍛機構(gòu)下模的上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的送料機構(gòu)包括:送料篩選裝置、帶有傳感器的順料裝置和裝料裝置，其中:送料篩選裝置的位置高于裝料裝置且兩者間通過順料裝置相連；送料篩料裝置采用直徑檢測方式實現(xiàn)對圓柱狀坯料的直徑與質(zhì)量進行檢驗并輸出結(jié)果至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)當前通過順料裝置內(nèi)的棒料數(shù)量及生產(chǎn)率控制當前坯料是否通過檢料口進入順料裝置；當棒料從順料裝置中滑入裝料裝置后，裝料裝置旋轉(zhuǎn)，使得棒料由傾斜狀態(tài)旋轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)，便于機械手夾料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的卸料機構(gòu)包括:帶有傳感器的輸出導軌以及與之相連的收料整理裝置，其中:鍛件通過機械手張開自由下落的重力作用從冷鍛機構(gòu)中滑落到輸出導軌上，收料整理裝置將鍛件整理并裝箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的機械手機構(gòu)包括:帶傳感器的機械臂、機械手和潤滑劑噴嘴，其中:機械手與潤滑劑噴嘴安裝在機械臂上，機械手有六對，在機械臂停止時配對的機械手圓弧中心線與五工步冷鍛模具模腔中心線相同。機械臂在運動行程的一半時潤滑劑噴嘴處在模具模腔中心，噴出的潤滑劑起到潤滑和清理鐵屑的作用，機械臂上設有傳感器，控制機械手與下模的距離，并在鍛造過程發(fā)生故障導致鍛件彎曲或蹦出及模具斷裂時緊急停止生產(chǎn)線上所有設備。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感器包括:發(fā)射機構(gòu)和接收機構(gòu)，該傳感器設置于輸出導軌的入口和出口兩側(cè)，用于對輸出導軌內(nèi)通過的棒料或成品個數(shù)進行統(tǒng)計和控制。
全文摘要
一種汽車零部件鍛造技術(shù)領域的用于轎車雙離合器變速箱軸類件的冷鍛機構(gòu)，由五組并列且分別對應整形鐓粗、帶積極摩擦的正反擠縮頸、二次正擠縮頸、三次正擠縮頸和四次正擠縮徑工步的冷鍛裝置組成，用于帶積極摩擦的正反擠縮頸，即第二工步對應的冷鍛裝置包括具有積極摩擦模具的液壓系統(tǒng)、與液壓系統(tǒng)相連的上模部分以及帶有頂出裝置的下模部分，其中上模部分包括液壓腔和上模芯軸，下模部分包括凹模以及頂出裝置。本發(fā)明利用積極摩擦作用的基本原理是金屬和模具之間的摩擦力矢量與金屬流動的速度矢量方向相吻合，在具備最大臨界摩擦力的條件下，可以達到最大的變形指標。本發(fā)明能夠顯著提高了金屬材料利用率，環(huán)境友好，并極大地提高了生產(chǎn)率。
文檔編號B21J13/02GK103240378SQ20131021123
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月30日
發(fā)明者張海英, 周煊, 王以華, 何琪海, 黃云舉, 馮楊 申請人:上海保捷汽車零部件鍛壓有限公司