本实用新型属于十字轴加工设备技术领域，特别是涉及一种十字轴冲孔整形装置
背景技术：
十字轴根据不同需求其中心有设置成圆孔的，也有设置成六方孔的。专利号CN201220673106.4公开的一种车桥十字轴内孔的加工夹具，包括法兰盘、四个V形块和两个压板，法兰盘、四个V形块和两个压板上分别设置有安装孔，法兰盘的一端与车床主轴固定连接，法兰盘的另一端与四个V形块固定连接，四个V形块对称分布于法兰盘上，车桥十字轴置于四个V形块上，两个压板分别置于车桥十字轴的两个相邻方向上，通过两个压板的安装孔与法兰盘上对应的安装孔的连接固定车桥十字轴。此加工夹具通过以四个轴颈为基准将十字轴安装于车床上，以通过车床实现十字轴中心的圆孔的加工，然而对于中心为六方孔的十字轴，其六方孔无法采用车床进行加工。对于中心为六方孔的十字轴，现主要采用冲孔的方式进行六方孔的加工。当十字轴模锻成形后，对十字轴中心进行冲六方孔，然而冲六方孔时十字轴受外力作用而产生变形，因此十字轴经六方孔加工后还需经过整形以对十字轴进行校正，从而保证加工出来的十字轴符合图纸要求。然而现有用于十字轴六方孔加工的设备和六方孔加工后整形的设备是相互独立的，制造成本高，加工效率低，同时加工出来的六方孔尺寸误差大，无法满足图纸要求。
技术实现要素：
本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种十字轴冲孔整形装置，本实用新型将十字轴冲六方孔和整形合为一体设计，制造成本低，加工效率高，且能确保加工出来的六方孔尺寸满足图纸要求。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种十字轴冲孔整形装置，包括上模座、下模座、上模、下模、冲孔冲头、冲孔凹模、导向部件、特制螺杆、特制螺栓和弹簧；所述导向部件包括导套和导柱；所述导套和导柱相对地分别安装于所述上模座和下模座上；
所述上模座底面的中心设置有上凹槽；所述上模座在位于上凹槽的中心设置有贯通其顶面的上通孔；所述上模座在位于上凹槽内且以上通孔为中心沿圆周均布地设置有多个贯通上模座顶面的上阶梯孔；所述下模座顶面的中心设置有下凹槽；所述下模座在位于下凹槽的四周均设置有贯通其侧面的下螺纹通孔；所述下模座在位于下凹槽的中心设置有贯通其底面的下通孔；
所述上模由其顶面至底面依次连通地设置有第一安装孔和十字轴凹槽；所述上模上还设置有贯通其顶面和底面的第二安装孔；所述下模由其顶面至底面依次连通地设置有顶凹槽和第三安装孔；所述冲孔冲头的一端设置有内螺纹孔，另一端设置有六方头；所述冲孔凹模由其一端至另一端依次连通地设置有六方孔和过渡孔，所述冲孔凹模一端的外表面设置有弧形凸台；
所述上模的顶端安装于所述上模座的上凹槽内；所述下模的底端安装于所述下模座的下凹槽内；所述冲孔冲头安装于所述上模的第一安装孔内；螺栓穿过所述上模座的上通孔与所述冲孔冲头的内螺纹孔螺纹连接；所述冲孔凹模安装于所述下模的第三安装孔内后，所述冲孔凹模的六方孔与所述冲孔冲头的六方头相对，所述冲孔凹模的过渡孔与所述下模座的下通孔相对，且所述冲孔凹模的弧形凸台与所述下模座的顶凹槽形成十字轴凹槽；
所述特制螺栓穿过所述上模的第二安装孔与所述上模座的上阶梯孔相连接；所述特制螺栓外套所述弹簧，且所述弹簧的一部分置于所述上模座的上阶梯孔内，另一部分置于所述上模的第二安装孔内；所述特制螺杆螺纹连接于所述下模座的下螺纹通孔内，且所述特制螺杆顶住所述下模的侧面；所述弹簧处于自然状态时，所述上模的顶面至所述上模座上凹槽的槽底有间隙。
进一步地，所述上模座上设置有贯通其顶面和底面的第四安装孔，相对地所述下模座上设置有贯通其顶面和底面的第五安装孔；所述第四安装孔和第五安装孔均呈T型结构；所述导套呈T型结构；所述导套安装于所述第四安装孔内；所述导柱的一端呈T型结构，另一端呈锥形结构，且所述导柱由呈锥形结构部位向另一端等间距地设置有多个环形凹槽，所述导柱呈T型结构的一端安装于所述下模座的第五安装孔内。
进一步地，所述上模顶面设置有与第一安装孔相连通的第一内止口，所述第一内止口的内径大于所述第一安装孔的内径；所述冲孔冲头包括依次相连接的冲头本体、过渡段和六方头，所述冲头本体安装于第一内止口内，且所述过渡段安装于第一安装孔内；
所述冲孔凹模另一端的外表面设置有圆台；所述下模的底面设置有与第三安装孔相连通的第二内止口，所述第二内止口的内径大于所述第三安装孔的内径，所述冲孔凹模的圆台安装于所述第二内止口内。
进一步地，所述冲头本体的外轮廓由第一外圆弧面段和第一外平面段组成；所述第一内止口的内轮廓由第一内圆弧面段和第一内平面段组成；所述冲头本体安装于第一内止口时，所述第一外圆弧面段和第一内圆弧面段相贴合，所述第一外平面段与第一内平面段相贴合；
所述圆台的外轮廓由第二外圆弧面段和第二外平面段组成；所述第二内止口的内轮廓由第二内圆弧面段和和第二内平面段组成，所述圆台安装于第二内止口时，所述第二外圆弧面段和第二内圆弧面段相贴合，所述第二外平面段与第二内平面段相贴合；
所述第一内圆弧面段与第一内平面段之间的相接线处倒圆角，所述第二内圆弧面段与第二内平面段之间的相接线处倒圆角。
进一步地，所述第二安装孔由第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三内止口组成，所述第一圆柱孔和第三内止口的内径均大于所述第二圆柱孔的内径；所述上阶梯孔由第四内止口和内螺纹通孔组成；所述特制螺栓的螺栓头安装于所述第一圆柱孔内，且所述特制螺栓依次穿过第二圆柱孔、第三内止口和第四内止口后与内螺纹通孔螺纹连接；所述弹簧一部分置于第三内止口内，另一部分置于第四内止口内。
进一步地，所述上凹槽的相邻两槽边的相接线均倒圆角；所述下凹槽的相邻两槽边的相接线均倒圆角。
进一步地，所述上模座的顶面设置有与上通孔相连通的沉孔，所述螺栓的螺栓头沉于所述沉孔内。
进一步地，所述特制螺杆的一端设置有四方头，另一端设置有顶头；所述特制螺杆的顶头部分与其螺纹部分圆弧过渡连接；所述特制螺杆螺纹连接于所述下模座的下螺纹通孔内时，所述顶头顶住所述下模的侧面，且所述特制螺杆的四方头露在所述下模座外。
进一步地，所述上模座在位于所述上凹槽的四周均设置有贯通其侧面的上螺纹通孔。
进一步地，所述上模座在设置有上螺纹通孔的侧面设置有上平台缺口；所述上螺纹通孔连通所述上凹槽和上平台缺口；所述上模座在位于上平台缺口处由其侧面向内设置有上U型缺口，所述上U型缺口与上螺纹通孔位置错开；所述上模座上还设置贯通其顶面和底面的螺栓孔；
所述下模座在设置有下螺纹通孔的侧面设置有下平台缺口；所述下螺纹通孔连通所述下凹槽和下平台缺口；所述下模座在位于下平台缺口处由其侧面向内设置有下U型缺口，所述下U型缺口与下螺纹通孔位置错开。
本实用新型使用时，上模座与机床紧固连接，下模座与机床的工作平台紧固连接，导套与导柱配合安装，待加工十字轴的一端安装于下模的顶凹槽与冲孔凹模的弧形凸台组成的十字轴凹槽内；此时在机床的作用下上模座和上模一同下移至上模的十字轴凹槽与待加工十字轴的另一端相安装时；上模座和上模继续下移，冲孔冲头的六方头将十字轴的中心冲出六方孔，六方头插入至冲孔凹模的六方孔内，同时弹簧被压缩，其中十字轴冲六方孔加工出来的物料依次经冲孔凹模的六方孔、过渡孔、下模座的下通孔掉落至机床的工作平台上；上模座和上模进一步下移，弹簧进一步被压缩，当上模的顶面与上模座上凹槽的槽底相接触时，完成十字轴冲六方孔后的打击和整形；此时在机床的作用下，上模座和上模一同上移，同时在弹簧的弹力作用下，冲孔冲头与十字轴相分离，取下已加工好的十字轴，即完成十字轴六方孔的加工及六方孔加工后的整形。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型将十字轴冲六方孔和整形合为一体设计，在完成十字轴冲六方孔加工的同时，进一步完成十字轴的整形，使得十字轴加工出来的六方孔尺寸满足图纸求，同时本实用新型制造成本低，操作方便，加工效率高，能适用于批量化生产。本实用新型下模安装于下模座的下凹槽内，并通过特制螺杆顶住下模的侧面，以保证下模相对于下模座的稳固安装，同时在各特制螺杆的作用下，以能实现下模在下模座下凹槽内的前、后、右、左及微旋转的调整，以保证上模与下模对准，即上模上的十字轴凹槽与下模顶凹槽与弧形凸台组成的十字轴凹槽对准，以及冲孔冲头的六方头与冲孔凹模的六方孔对准，以进一步保证十字轴加工出来的六方孔的精度。本实用新型在导柱和导套的配合作用下，实现上模座和上模上移和下移的导向功能，保证上模座和上模的上移和下移精度。其中本实用新型导柱上设置有环形凹槽，使用时，环形凹槽内储润滑油，以大大减少导套相对于导柱上移和下移时的摩擦，以减少导套与导柱相接触面的磨损，从而有效保证导套与导柱之间的配合精度，以提高十字轴加工出来的六方孔尺寸的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例中上模座的结构示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为本实用新型实施例中下模座的结构示意图。
图5为图4的B-B剖视图。
图6为本实用新型实施例中上模的结构示意图。
图7为图6的后视图。
图8为图6的C-C剖视图。
图9为图6的D-D剖视图。
图10为本实用新型实施例中下模的结构示意图。
图11为图10的后视图。
图12为图10的E-E剖视图。
图13为图10的F-F剖视图。
图14为本实用新型实施例中冲孔凹模的结构示意图。
图15为图14的后视图。
图16为图14的G-G剖视图。
图17为本实用新型实施例中冲孔冲头的结构示意图。
图18为图17的俯视图。
图19为图17的仰视图。
图20为本实用新型实施例中导柱的结构示意图。
图21为本实用新型实施例中特制螺杆的结构示意图。
图22为图21的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例
如图1-22所示，本实用新型提供的一种十字轴冲孔整形装置，包括上模座1、下模座4、上模2、下模3、冲孔冲头10、冲孔凹模11、导向部件、特制螺杆12、特制螺栓7和弹簧8；所述导向部件包括导套5和导柱6；所述导套5和导柱6相对地分别安装于所述上模座1和下模座3上。
如图2-3所示，所述上模座1底面的中心设置有上凹槽101；所述上模座1在位于上凹槽101的中心设置有贯通其顶面的上通孔106；所述上模座1在位于上凹槽101内且以上通孔106为中心沿圆周均布地设置有多个贯通上模座1顶面的上阶梯孔104。本实施例中，上阶梯孔104的数量为四个。
如图4-5所示，所述下模座4顶面的中心设置有下凹槽401；所述下模座4在位于下凹槽401的四周均设置有贯通其侧面的下螺纹通孔402；所述下模座4在位于下凹槽401的中心设置有贯通其底面的下通孔404。
如图6-9所示，所述上模2由其顶面至底面依次连通地设置有第一安装孔202和十字轴凹槽201；所述上模2上还设置有贯通其顶面和底面的第二安装203孔。
如图10-13所示，所述下模3由其顶面至底面依次连通地设置有顶凹槽301和第三安装孔302。
如图17-19所示，所述冲孔冲头10的一端设置有内螺纹孔10-11，另一端设置有六方头10-3。
如图14-16所示，所述冲孔凹模11由其一端至另一端依次连通地设置有六方孔111和过渡孔112，所述冲孔凹模11一端的外表面设置有弧形凸台114。
如图1所示，所述上模2的顶端安装于所述上模座1的上凹槽101内；所述下模3的底端安装于所述下模座4的下凹槽401内；所述冲孔冲头10安装于所述上模2的第一安装孔202内；螺栓9穿过所述上模座1的上通孔106与所述冲孔冲头10的内螺纹孔10-11螺纹连接；所述冲孔凹模11安装于所述下模3的第三安装孔302内后，所述冲孔凹模11的六方孔111与所述冲孔冲头10的六方头10-3相对，所述冲孔凹模11的过渡孔112与所述下模座4的下通孔404相对，且所述冲孔凹模11的弧形凸台114与所述下模座4的顶凹槽301形成十字轴凹槽201。
如图1所示，所述特制螺栓7穿过所述上模2的第二安装孔203与所述上模座1的上阶梯孔104相连接；所述特制螺栓7外套所述弹簧8，且所述弹簧8的一部分置于所述上模座1的上阶梯孔104内，另一部分置于所述上模2的第二安装孔203内；所述特制螺杆12螺纹连接于所述下模座4的下螺纹通孔402内，且所述特制螺杆12顶住所述下模3的侧面；所述弹簧8处于自然状态时，所述上模2的顶面至所述上模座1上凹槽101的槽底有间隙。
本实施例中，如图2-3所示，所述上模座1上设置有贯通其顶面和底面的第四安装孔103，如图4-5所示，相对地所述下模座4上设置有贯通其顶面和底面的第五安装孔403；所述第四安装孔103和第五安装孔403均呈T型结构；所述导套5呈T型结构；所述导套5安装于所述第四安装孔103内；所述导柱6的一端呈T型结构，另一端呈锥形结构，且所述导柱6由呈锥形结构部位向另一端等间距地设置有多个环形凹槽601，所述导柱6呈T型结构的一端安装于所述下模座4的第五安装孔403内。本实施例中，第四安装孔103和第五安装孔403的数量均设置为四个。
如图6-9所示，所述上模2顶面设置有与第一安装孔202相连通的第一内止口204，所述第一内止口204的内径大于所述第一安装孔202的内径。如图17-19所示，所述冲孔冲头10包括依次相连接的冲头本体10-1、过渡段10-2和六方头10-3，所述冲头本体10-1安装于第一内止口204内，且所述过渡段10-2安装于第一安装孔202内。其中冲头本体10-1与过渡段10-2相接面与第一内止口204的止口面存在间隙，其间隙等于或大于上模2顶面至上模座1上凹槽101的槽底之间的间隙。
如图14-16所示，所述冲孔凹模11另一端的外表面设置有圆台113。如图10-13所示，所述下模3的底面设置有与第三安装孔302相连通的第二内止口303，所述第二内止口303的内径大于所述第三安装孔302的内径，所述冲孔凹模11的圆台113安装于所述第二内止口303内。
如图18所示，所述冲头本体10-1的外轮廓由第一外圆弧面段1011和第一外平面段1012组成。如图7所示，所述第一内止口204的内轮廓由第一内圆弧面段2042和第一内平面段2041组成；所述冲头本体10-1安装于第一内止口204时，所述第一外圆弧面段1011和第一内圆弧面段2042相贴合，所述第一外平面段1012与第一内平面段2041相贴合，如此防止冲孔冲头10相对于上模2旋转，以保证冲孔冲头10与上模2安装的可靠性和有效性，同时也方便的螺栓9与冲孔冲头10的装拆。其中本实用新型所述第一内圆弧面段2041与第一内平面段2042之间的相接线处倒圆角，以防止冲头本体10-1安装于上模2的第一内止口204内时，第一外圆弧面段1011和第一外平面段1012之间的相接线与第一内圆弧面段2041与第一内平面段2042之间的相接线发生干涉。
如图14所示，所述圆台113的外轮廓由第二外圆弧面段1131和第二外平面段1132组成。如图11所示，所述第二内止口303的内轮廓由第二内圆弧面段3031和和第二内平面段3032组成，所述圆台113安装于第二内止口303时，所述第二外圆弧面段1131和第二内圆弧面段3031相贴合，所述第二外平面段1132与第二内平面段3032相贴合；如此防止冲孔凹模11相对于下模3旋转，以保证冲孔凹模11与下模3安装的可靠性和有效性。其中本实用新型所述第二内圆弧面段3031与第二内平面段3032之间的相接线处倒圆角，以防止圆台113安装于下模3的第二内止口303内时，第二内圆弧面段3031和和第二内平面段3032之间的相接线与第二外平面段1132与第二内平面段3032之间的相接线发生干涉。
如图8所示，所述第二安装孔203由第一圆柱孔2031、第二圆柱孔2032和第三内止口2033组成，所述第一圆柱孔2031和第三内止口2033的内径均大于所述第二圆柱孔2032的内径。如图3所示，所述上阶梯孔104由第四内止口1041和内螺纹通孔1042组成；所述特制螺栓7的螺栓头安装于所述第一圆柱孔2031内，且所述特制螺栓7依次穿过第二圆柱孔2032、第三内止口2033和第四内止口1041后与内螺纹通孔1042螺纹连接；所述弹簧8一部分置于第三内止口2033内，另一部分置于第四内止口1041内。
如图2所示，所述上凹槽101的相邻两槽边的相接线均倒圆角，以防止上模2顶端安装于上凹槽101内时，上模2相邻两侧面的相接线与上凹槽101相邻两槽边的相接线发生干涉，以保证上模2与上凹槽101的有效安装。如图4所示，所述下凹槽401的相邻两槽边的相接线均倒圆角，以防止下模3顶端安装于下凹槽401内时，下模3相邻两侧面的相接线与下凹槽401相邻两槽边的相接线发生干涉，以保证下模3与下凹槽401的有效安装。
如图1、3所示，所述上模座1的顶面设置有与上通孔106相连通的沉孔107，所述螺栓9的螺栓头沉于所述沉孔107内。本实用新型优选地，螺栓9采用内六角螺栓，以方便螺栓9的装拆。
如图21-22所示，所述特制螺杆12的一端设置有四方头122，另一端设置有顶头121；所述特制螺杆12的顶头121部分与其螺纹部分圆弧过渡连接；所述特制螺杆12螺纹连接于所述下模座4的下螺纹通孔402内时，所述顶头121顶住所述下模3的侧面，且所述特制螺杆12的四方头122露在所述下模座4外。本实施例中，如图4所示，下模座4在位于下凹槽401四个槽边的各槽边均设置有两个下螺纹通孔402。本实用新型下模3安装于下模座4的下凹槽401内，通过特制螺杆12顶住下模3的侧面，以保证下模3相对于下模座4的稳固安装，同时在各特制螺杆12的作用下，以能实现下模3在下模座4下凹槽401内的前、后、右、左及微旋转的调整，以保证上模2与下模3对准，即上模2上的十字轴凹槽201与下模3顶凹槽301与弧形凸台114组成的十字轴凹槽201对准，以及冲孔冲头10的六方头10-3与冲孔凹模11的六方孔111对准，以进一步保证十字轴加工出来的六方孔的精度。
如图2所示，所述上模座1在位于所述上凹槽101的四周均设置有贯通其侧面的上螺纹通孔102，其下螺纹通孔102内用于安装特制螺杆12，以通过特制螺杆12进一步顶住上模2的侧面，实现上模2与上模座1更加稳固地安装。
如图2所示，所述上模座1在设置有上螺纹通孔102的侧面设置有上平台缺口108；所述上螺纹通孔102连通所述上凹槽101和上平台缺口108；所述上模座1在位于上平台缺口108处由其侧面向内设置有上U型缺口105，所述上U型缺口105与上螺纹通孔102位置错开；所述上模座1上还设置贯通其顶面和底面的螺栓孔109。上模座1在上U型缺口105和螺栓孔109的作用下，实现上模座1与机床的紧固连接。其中上平台缺口108的设置，以方便上螺纹通孔102处特制螺杆12的装拆。
如图4所示，所述下模座4在设置有下螺纹通孔402的侧面设置有下平台缺口407；所述下螺纹通孔402连通所述下凹槽401和下平台缺口407；所述下模座4在位于下平台缺口407处由其侧面向内设置有下U型缺口405，所述下U型缺口405与下螺纹通孔402位置错开。下模座3在下U型缺口407的作用下，实现下模座3与机床的工作平台的紧固连接。其中下平台缺口407的设置，以方便下螺纹通孔402处特制螺杆12的装拆。
本实用新型使用时，上模座1与机床紧固连接，下模座3与机床的工作平台紧固连接，导套5与导柱6配合安装，待加工十字轴的一端安装于下模3的顶凹槽301与冲孔凹模11的弧形凸台114组成的十字轴凹槽201内；此时在机床的作用下上模座1和上模2一同下移至上模2的十字轴凹槽201与待加工十字轴的另一端相安装时；上模座1和上模2继续下移，冲孔冲头10的六方头10-3将十字轴的中心冲出六方孔，六方头10-3插入至冲孔凹模11的六方孔111内，同时弹簧8被压缩，其中十字轴冲六方孔加工出来的物料依次经冲孔凹模11的六方孔111、过渡孔112、下模座4的下通孔404掉落至机床的工作平台上；上模座1和上模2进一步下移，弹簧8进一步被压缩，当上模2的顶面与上模座1上凹槽101的槽底相接触时，完成十字轴冲六方孔后的打击和整形，其中上模2相对于上模座1移动的同时，上模1相对于冲孔冲头10移动；此时在机床的作用下，上模座1和上模2一同上移，同时在弹簧8的弹力作用下，冲孔冲头10与十字轴相分离，取下已加工好的十字轴，即完成十字轴六方孔的加工及六方孔加工后的整形。
本实用新型将十字轴冲六方孔和整形合为一体设计，在完成十字轴冲六方孔加工的同时，进一步完成十字轴的整形，使得十字轴加工出来的六方孔尺寸满足图纸求，同时本实用新型制造成本低，操作方便，加工效率高，能适用于批量化生产。
本实用新型在导柱6和导套5的配合作用下，实现上模座1和上模2上移和下移的导向功能，保证上模座1和上模2的上移和下移精度。使用时，环形凹槽601内储润滑油，以大大减少导套5相对于导柱6上移和下移时的摩擦，以减少导套5与导柱6相接触面的磨损，从而有效保证导套5与导柱6之间的配合精度，以提高十字轴加工出来的六方孔尺寸的精度。
本实用新型上模2顶面至上模座1上凹槽101的槽底之间的间隙根据实际待加工十字轴的厚度而定。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。