1、要：介绍了万向节轴承套热挤压件图的设计和热挤压模的结构，对反挤压凹模和反挤压凸模的主要尺寸进行了计算。 关键词：万向节轴承；热挤压；模具设计 一、前言 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。 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，
2、以留作热挤压后的机械加工。 图 1 解放 CA10B 万向节轴承套产品零件图二、挤压件图的设计 根据图 1 的产品零件图，可知 D39mm,H/d=17.5311.6，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 图 2 万向节轴承套热挤压件图表 1 钢质机械零件热挤压件的余量和公差 三、模具的设计与计算 1.反挤压模结构 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
3、。 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。 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
4、 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。 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。 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。 2.反挤压凹模主要尺寸的计算 组合式挤压凹模如图 4 所示。其尺寸的计算，通常是根据
5、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。 图 4 反挤压模凹模(1)凹模内腔直径(即工作直径) DD+D 式中 D 挤压件的外径，mm 钢的收缩率，可取 1.2%1.5% (2)凹模外套底部外径 D1(2.53.0)D (3)凹模外套底部垫板孔直径 D2D1-(20mm30mm) (4)凹模内套承压面直径 D3(1.31.7)D (5)凹模内套外径 D5(1.21.3)D (6)凹模内套高度 hh0+(35)R 式中 h0坯料在模腔中的高度，本模具取 h035mm R凹模入口处圆角半径，一般取 25mm (7)凹模与模板定位高度 h(0.10.2)D
6、 (8)凹模外套高度 Hh+h (9)凹模外圆锥度 (1015) (10)凹模型腔的内壁锥度(即出模斜度) (010020) 反挤压凹模的材料，一般可以用 3Cr2W8V 和 5CrMnMo，热处理硬度为 HRC5055，模具寿命一般可达 3000 件左右。 3.反挤压凸模主要尺寸的计算 在进行反挤压凸模(图 5)主要尺寸的计算时，首先必须满足挤压件图的要求，在确定凸模工作直径 d 的基础上才能计算其余各部分尺寸。 图 5 反挤压模凸模(1)凸模工作直径 dD+D 式中 D挤压件的内径，mm (2)凸模端部直径 d2(0.50.7)d (3)凸模杆部直径 d10.95d (4)凸模紧固部分直径 Dd+(1+2htan) (5)凸模自由部分高度 H(27)d1 (6)凸模紧固部分高度 h(1.31.8)d (7)凸模工作部分高度 h1(0.30.5)d (8)凸模变径过渡部分高度 h2(0.30.7)d1 (9)凸模紧固部分锥度 (1015) (10)凸模工作锥度 (120160) 反挤压凸模的材料，一般可用 3Cr2W8V 和 5CrMnMo，热处理硬度 HRC5560，模具使用寿命可达 30005000 件,
