专利摘要

本发明公开了一种球头销的板式楔横轧模具，包括第一模具体和第二模具体。第一模具体上设置有第一内楔、第一外楔和第二外楔。第二模具体上设置有与第一模具体对应的第二内楔、第三外楔和第四外楔。其中，第二内楔对应于第一内楔；第一外楔对应于第三外楔；第二外楔对应于第四外楔；第一外楔和第二外楔以第一内楔的中心线对称。第一模具体和第二模具体作相向运动，使球头销的毛坯件在模具斜楔侧壁及顶面作用下，实现连续径向变形和轴向变形，逐渐成型为球头销。通过在板式楔横轧模具上设置多个斜楔的方式，达到了一轧两制的技术效果，提高了工件生产效率。

权利要求

1.一种球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，包括第一模具体和第二模具体；

所述第一模具体设有第一内楔、第一外楔、第二外楔、第一挡楔和第二挡楔；

所述第二模具体设有第二内楔、第三外楔、第四外楔、第三挡楔和第四挡楔；

所述第二内楔对应于所述第一内楔；

所述第一外楔对应于所述第三外楔；

所述第二外楔对应于所述第四外楔；

所述第一挡楔对应于所述第三挡楔；

所述第二挡楔对应于所述第四挡楔；

所述第一外楔和所述第二外楔以所述第一内楔的中心线对称；

所述第一挡楔和所述第二挡楔以所述第一内楔的中心线对称；

其中，

所述第一模具体和所述第二模具体加工成型出球头销组件；

所述球头销组件包括第一球头销体以及第二球头销体；

所述第一球头销体的第一端部和所述第二球头销体的第一端部一体连接构成所述球头销组件的中间段；所述球头销组件的中间段由所述第一内楔、所述第二内楔、所述第一外楔、所述第二外楔、所述第三外楔和所述第四外楔共同加工成型；

所述第一球头销体的第二端部为所述球头销组件的第一端部；所述球头销组件的第一端部由所述第一外楔、所述第三外楔、所述第一挡楔和所述第三挡楔共同加工成型；

所述第二球头销体的第二端部为所述球头销组件的第二端部；所述球头销组件的第二端部由所述第二外楔、所述第四外楔、所述第二挡楔和所述第四挡楔共同加工成型；

沿所述球头销组件的第一中线分割以获得两个所述球头销；

所述第一中线为所述球头销组件的第一端部与所述球头销组件的第二端部对称的中线。

2.按照权利要求1所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，

所述第一外楔的第一端部和所述第二外楔的第一端部位于第一直线上；

所述第一挡楔的第一端部和所述第二挡楔的第一端部位于第一直线上；

所述第一内楔的第一端部位于所述第一直线上。

3.按照权利要求1所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一模具体和所述第二模具体均包括：

第一楔入段，用于楔入所述球头销的毛坯件；

第一成型段，用于对所述毛坯件进行主体成型；

第一精整段，用于对经过所述第一成型段的所述毛坯件进行精加工；

卸载段，用于卸载经过所述第一精整段的所述毛坯件。

4.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一楔入段的长度为所述毛坯件的直径的3.5～5.5倍。

5.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一楔入段包括第一内楔段、第一外楔段、第五外楔段、第一挡楔段和第五挡楔段；其中，

所述第一内楔段的成型角为α1，其中，20°≤α1≤31°；

所述第一外楔段的成型角为α2，其中，60°≤α2≤75°；

所述第一挡楔段的成型角为α3，其中，75°≤α3≤85°；

所述第五外楔段的成型角与所述第一外楔段的成型角相同；所述第五挡楔段的成型角与所述第一挡楔段的成型角相同。

6.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，

所述第一模具体的第一楔入段与所述第一模具体的底面的夹角为4°～7°，所述第二模具体的第一楔入段与所述第二模具体的底面的夹角为4°～7°，以使所述毛坯件入料更容易。

7.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一模具体的第一成型段的长度为所述毛坯件的直径的15～23倍。

8.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一成型段包括第二内楔段、第二外楔段、第六外楔段、第二挡楔段和第六挡楔段；其中，

所述第二内楔段中设置了第二楔入段，用于成型所述毛坯件的尾部几何形状；

所述第二内楔段的展开角为β1，其中3°≤β1≤6°；

所述第二外楔段的展开角为β2，其中，2°≤β2≤5°；

所述第六外楔段的展开角与所述第二外楔段的展开角相同。

9.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一精整段的长度为所述毛坯件的直径的6～10倍。

10.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一精整段包括有第三内楔段；其中，

所述第三内楔段中设置了第二成型段和第二精整段，使得所述毛坯件的材料平稳且最终成型得到所述球头销组件。

11.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述卸载段的长度为所述毛坯件的直径的2.5～4倍。

12.按照权利要求3所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，

所述第一模具体的卸载段与所述第一模具体的底面的夹角为4°～7°，所述第二模具体的卸载段与所述第二模具体的底面的夹角为4°～7°，以便于所述球头销组件落料。

13.按照权利要求1所述的球头销的板式楔横轧模具，其特征在于，所述第一模具体以及所述第二模具体上设有与轧制机械连接的安装孔。

说明书

技术领域

本发明属于金属塑性成形技术领域，尤其涉及一种球头销的板式楔横轧模具。

背景技术

楔横轧工艺是一种无切屑、净近成形的高效的金属塑性成形技术。其具有生产质量稳定、材料利用率高、生产效率高、冲击小等优点，因此广泛应用在汽车轴类以及回转类零件的生产。通常楔横轧多用于辊式热轧大型设备，其通用性差，适合较大尺寸零件及大量生产。对于零件较小、轴向变形量大、成型复杂的零件，多选用板式楔横轧模具。但板式楔横轧模具行程大小受到限制且有空载回程，影响了产品的生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种球头销的板式楔横轧模具，该种球头销的板式楔横轧模具具有一轧两制的技术效果，提高了工件生产效率。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具包括第一模具体和第二模具体。第一模具体上设有第一内楔、第一外楔、第二外楔、第一挡楔和第二挡楔。第二模具体上设有与第一模具体对应的第二内楔、第三外楔、第四外楔、第三挡楔和第四挡楔。其中，第二内楔对应于第一内楔；第一外楔对应于第三外楔；第二外楔对应于第四外楔；第一挡楔对应于第三挡楔；第二挡楔对应于第四挡楔。第一外楔和第二外楔以第一内楔的中心线对称，第一挡楔和第二挡楔以第一内楔的中心线对称。

第一模具体和第二模具体加工成型出球头销组件，球头销组件包括第一球头销体以及第二球头销体。第一球头销体的第一端部和第二球头销体的第一端部一体连接构成所述球头销组件的中间段，球头销组件的中间段由第一内楔、第二内楔、第一外楔、第二外楔、第三外楔和第四外楔共同加工成型。第一球头销体的第二端部为球头销组件的第一端部，其中，球头销组件的第一端部由第一外楔、第三外楔、第一挡楔和第三挡楔共同加工成型。第二球头销体的第二端部为球头销组件的第二端部，其中球头销组件的第二端部由第二外楔、第四外楔、第二挡楔和第四挡楔共同加工成型。沿球头销组件的第一中线分割以获得两个球头销，该第一中线为球头销组件的第一端部与球头销组件的第二端部对称的中线。

第一模具体和第二模具体作相向运动，使球头销的毛坯件在模具斜楔侧壁及顶面作用下，实现连续径向变形和轴向变形，逐渐成型为球头销组件。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一外楔的第一端部和第二外楔的第一端部位于第一直线上；第一挡楔的第一端部和第二挡楔的第一端部位于第一直线上；第一内楔的第一端部位于第一直线上。即第一模具体上的第一外楔和第二外楔的起始点在一条轴线上，而第一内楔、第一挡楔和第二挡楔的起始点可置于该轴线上，也可不置于该轴线上，以使得球头销的毛坯件在第一模具体和第二模具体上同时楔入。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一模具体和第二模具体均包括有用于楔入球头销的毛坯件的第一楔入段、用于对毛坯件进行主体成型的第一成型段、用于对经过第一成型段的毛坯件进行精加工的第一精整段和用于卸载经过第一精整段的毛坯件的卸载段。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一楔入段的长度为毛坯件的直径的3.5～5.5倍。第一楔入段包括有第一内楔段、第一外楔段、第五外楔段、第一挡楔段和第五挡楔段。其中，第一内楔段的成型角为α1，其中， 20°≤α1≤31°；第一外楔段的成型角为α2，其中，60°≤α2≤75°；第一挡楔段的成型角为α3，其中，75°≤α3≤85°；第五外楔段的成型角与第一外楔段的成型角相同；第五挡楔段的成型角与第一挡楔段的成型角相同。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一模具体的第一楔入段与第一模具体的底面的夹角为4°～7°；第二楔入段与第二模具体的底面的夹角为 4°～7°，以使球头销毛坯件入料更容易。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一成型段的长度为毛坯件的直径的15～23倍。第一成型段包括第二内楔段、第二外楔段、第六外楔段、第二挡楔段和第六挡楔段。其中，第二内楔段的展开角为β1，3°≤β1≤6°；第二外楔段的展开角为β2，2°≤β2≤5°；所述第六外楔段的展开角与第二外楔段的展开角相同。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一精整段的长度为毛坯件的直径的6～10倍。第一精整段包括有第三内楔段。其中第一精整段的第三内楔段中设置了第二成型段和第二精整段，其展开角为β3，5.4°≤β3≤7.3°，使得毛坯件的材料平稳且最终成型得到球头销组件。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的卸载段的长度为毛坯件的直径的2.5～4倍。第一模具体的卸载段与第一模具体的底面夹角为4°～7°；第二模具体的卸载段与第二模具体的底面夹角为4°～7°，以便于所述球头销组件落料。

其中，第一内楔包括第一内楔段、第二内楔段、第一精整段内的内楔段、卸载段的内楔段；第一外楔包括第一外楔段、第二外楔段、第一精整段内的外楔段、卸载段的外楔段；第一挡楔包括第一挡楔段、第二挡楔段、第一精整段内的挡楔段、卸载段的挡楔段。

本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的第一模具体以及第二模具体上设有与轧制机械连接的安装孔。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

1)本发明一实施例通过在板式楔横轧模具上设置多个斜楔的方式，即由第一内楔、第二内楔、第一外楔、第二外楔、第三外楔和第四外楔共同加工成型球头销组件的中间段；由第一外楔、第三外楔、第一挡楔和第三挡楔共同加工成型球头销组件的第一端部；由第二外楔、第四外楔、第二挡楔和第四挡楔共同加工成型球头销组件的第二端部，所获得的球头销组件通过沿中线分割的方式可获得两个球头销，达到了一轧两制的技术效果，提高了工件生产率；

2)本发明一实施例采用同步楔入的方法且进行了合理布局，即控制内楔、外楔与挡楔的起始点位于同一轴线上使毛坯件可同步楔入，有效控制了板式楔横轧模具的工作长度，缩短了轧机的体积和行程；

3)本发明一实施例通过在第一模具体和第二模具体上采用挡楔的方式，避免了凹心现象的产生，提高了良品率；

4)本发明一实施例的球头销生产过程中无需加热，成型精度高，噪音较小，材料利用率高，环保节能，高效经济。

附图说明

图1为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的总体侧视图；

图2为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的正视图；

图3为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的楔入段的剖面图；

图4为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的楔入段的剖面图放大细节图；

图5为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的成型段的正视图；

图6为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的成型段的正视图中 D-D截面图；

图7为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的成型段的正视图中E-E 截面图；

图8为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的精整段的正视图；

图9为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的精整段的正视图中F-F 截面图；

图10为本发明的一种球头销的板式楔横轧模具的最终成型图。

附图标记说明：1：第一模具体；2：第二模具体；3：球头销毛坯件；4：第一楔入段；5：第一成型段；6：第一精整段；7：卸载段；8：球头销组件； 801：第一球头销体；802：第二球头销体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种球头销的板式楔横轧模具作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1和图2，一种球头销的板式楔横轧模具，包括有第一模具体1 和第二模具体2，第二模具体2置于下侧，第一模具体1置于第二模具体2 上方。其中，第一模具体1与第二模具体2的形状大小相同。第一模具体1 设有第一内楔、第一外楔、第二外楔、第一挡楔和第二挡楔；第二模具体2 设有与第一模具体1对应的第二内楔、第三外楔、第四外楔第三挡楔和第四挡楔。其中，第二内楔对应于第一内楔；第一外楔对应于第三外楔；第二外楔对应于第四外楔；第一挡楔对应于第三挡楔；第二挡楔对应于第四挡楔。第一外楔和第二外楔以第一内楔的中心线对称；第一挡楔和第二挡楔以第一内楔的中心线对称。第一模具体1和第二模具体2作相向运动，使球头销毛坯件3在模具斜楔侧壁及顶面的作用下，实现连续径向变形和轴向变形，逐渐成型。

第一模具体1和第二模具体2加工成型出球头销组件8，球头销组件8 包括第一球头销体801以及第二球头销体802。第一球头销体801的第一端部和第二球头销体802的第一端部一体连接构成所述球头销组件8的中间段，球头销组件8的中间段由第一内楔、第二内楔、第一外楔、第二外楔、第三外楔和第四外楔共同加工成型。第一球头销体801的第二端部为球头销组件8的第一端部，其中，球头销组件8的第一端部由第一外楔、第三外楔、第一挡楔和第三挡楔共同加工成型。第二球头销体802的第二端部为球头销组件8的第二端部，其中球头销组件8的第二端部由第二外楔、第四外楔、第二挡楔和第四挡楔共同加工成型。沿球头销组件8的第一中线分割以获得两个球头销，该第一中线为球头销组件8的第一端部与球头销组件8的第二端部对称的中线。

第一外楔的第一端部和第二外楔的第一端部位于第一直线上；第一挡楔的第一端部和第二挡楔的第一端部位于第一直线上；第一内楔的第一端部位于所述第一直线上。即第一模具体1上的第一外楔和第二外楔的起始点在一条轴线上，而第一内楔、第一挡楔和第二挡楔的起始点可置于该轴线上，也可不置于该轴线上，以使得球头销毛坯件3在第一模具体1和第二模具体2 上同时楔入。

第一模具体1和第二模具体2均包括有用于楔入球头销毛坯件3的第一楔入段4、用于对球头销毛坯件3进行主体成型的第一成型段5、用于对经过第一成型段5的球头销毛坯件3进行精加工的第一精整段6和用于卸载经过第一精整段6的球头销组件8的卸载段7。

参看图3和图4，第一楔入段4的长度为球头销毛坯件3的直径的 3.5～5.5倍。第一楔入段4包括第一内楔段、第一外楔段、第五外楔段、第一挡楔段和第五挡楔段。其中，第一内楔段的成型角为α1，其中，20°≤α1≤31°；第一外楔段的成型角为α2，其中，60°≤α2≤75°；第五外楔段的成型角与第一外楔段的成型角相同；第一挡楔段的成型角为α3，其中，75°≤α3≤85°；第五挡楔段的成型角与第一挡楔段的成型角相同。第一模具体1的第一楔入段4 与第一模具体1的底面的夹角为4°～7°，以使球头销毛坯件3入料更容易；第二模具体2的第一楔入段4与第二模具体2的底面的夹角为4°～7°，以使球头销毛坯件3入料更容易。随着轧制的进行，材料在內楔和外楔的作用下，材料开始往两边流动，两头在档楔的作用下，有效挡住轧制过程中轧件在轴向方向上流动较快的表面金属，促进内部金属加快流动，使得端部较为平整，不出现凹心的现象。第一楔入段4结束时工件轧制成如图4。多楔同时对工件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形，其可以有效的缩短成型距离，减少模具制作成本。参看图5、图6和图7，第一成型段5的长度为球头销毛坯件3的直径的15～23倍。第一成型段5包括第二内楔段、第二外楔段和第二挡楔段。其中，第二内楔段中设置了第二楔入段，用于成型球头销毛坯件3 的尾部几何形状；第二内楔段的展开角为β1，3°≤β1≤6°，其变截面由三角形(C1、C2)展宽经梯形(D1、D2)最终至第一成型段5所需的第一成型单元，即(E1、E2、E3)形状；第二外楔段的展开角为β2，2°≤β2≤5°；第六外楔段的展开角与第二外楔段的展开角相同，其轴向延伸能够比较平稳的过渡，不形成折叠、重皮等轧件表面缺陷；第二外楔段的内侧与第二内楔段的外侧配合以得到第一成型段5所需的第二成型单元，即(C4)变截面经(D4) 最终至(E6)；第二挡楔段的内侧与第二外楔段的外侧配合以得到第一成型段5所需的第三成型单元，即球头形状。

参看图8、图9与图10，第一精整段6的长度为球头销毛坯件3的直径的6～10倍。第一精整段6包括有第三内楔段。其中，第三内楔段中设置了第二成型段和第二精整段，展开角为β3，5.4°≤β3≤7.3°，使得球头销毛坯件 3的材料平稳且最终成型得到球头销组件8。

卸载段7的长度为球头销毛坯件3的直径的2.5～4倍。第一模具体1的卸载段7与第一模具体1的底面夹角为4°～7°，以便于所述球头销组件8落料；第二模具体2的卸载段7与第二模具体2的底面夹角为4°～7°，以便于球头销组件8落料。

其中，第一内楔包括第一内楔段、第二内楔段、第一精整段6内的内楔段、卸载段7的内楔段；第一外楔包括第一外楔段、第二外楔段、第一精整段6内的外楔段、卸载段7的外楔段；第一挡楔包括第一挡楔段、第二挡楔段、第一精整段6内的挡楔段、卸载段7的挡楔段。

第一模具体1以及第二模具体2上设有与轧制机械连接的安装孔。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进一步限定了各个角度的大小，其余部分与实施例1相同或相似，在此不再赘述。

球头销毛坯件3进料至第二模具体2上，此时第一模具体1在轧机的作用下，轧制球头销毛坯件3进入第一楔入段4，第一楔入段4长度为球头销毛坯件3的直径的4倍，第一楔入段4分为第一内楔段、第一外楔段、第一挡楔段；其中第一内楔段成型角α1为25°；第一外楔段由直线段(C4)和圆弧段(C5)构成，成型角α2为70°，两个外楔由中心线左右对称；第一挡楔段由直线段(C7)和圆弧段(C8)构成，成型角α3为75°，与第一模具体1 的底面的夹角为5°。随着轧制的进行，材料在內楔和外楔的作用下，材料开始往两边流动，两头在档楔的作用下，有效挡住轧制过程中轧件在轴向方向上流动较快的表面金属，促进内部金属加快流动，使得端部较为平整，不出现凹心的现象。多楔同时对工件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形，其可以有效的缩短成型距离，减少模具制作成本。

进入第一成型段5，第一成型段5长度为球头销毛坯件3的直径的20 倍，第一成型段5分为第二内楔段、第二外楔段、第二挡楔段；第二内楔段的中部又增加了第二楔入段，用于成型尾部几何形状，第二内楔段展开角β1为4°，其变截面由三角形(C1、C2)展宽经梯形(D1、D2)最终至第一成型段5所需的第一成型单元，即(E1、E2、E3)形状。多楔同步轧制，外楔的起楔形状直接影响到工件在起楔位置的接头质量，以及轧制时是否阻碍金属的轴向流动。第二外楔段展开角β2为3°，其轴向延伸能够比较平稳的过渡，不形成折叠、重皮等轧件表面缺陷。第二外楔段的内侧与第二内楔段的外侧成型圆环，(C4)变截面经(D4)最终至(E6)；第二挡楔段的内侧与第二外楔段的外侧成型球头。

进入第一精整段6，第一精整段6长度为球头销毛坯件3的直径的7倍。此时轧件已经快成型，由于尾部出现倒角，为了材料平稳，第三内楔段的中部又增加了第二成型段和第二精整段，展开角β3为6.1°，由(E1)展宽至 (F1、F2)，此时轧件已经成型。

为了使轧件平稳的落料，设置了卸载段7，卸载段7长度为球头销毛坯件3的直径的3倍，与模具体的底面夹角为6°，这样落料平稳，且保证第一模具体1和第二模具体2受力平衡。

第一模具体1和第二模具体2以W6Mo5Cr4V2-4高速钢为材料，强度要高于工件，又有一定的耐磨性；在不需要加热的情况下，一轧两制，球头放在两端，再加上挡楔的效果，不会产生凹心现象，在两侧外楔的作用下，能使两端的材料流动平稳，质量稳定，高效环保。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

一种球头销的板式楔横轧模具专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。