CN101284343A - 一种异形曲面定子精密复合塑性成形方法及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向助力泵异形曲面定子精密复合塑性成形方法。按以下步骤进行：下料，将坯料加热到完全再结晶温度±10℃，保温；预热热塑性反挤压模具，温度为200℃～400℃，模具涂刷润滑剂，坯料置于热塑性反挤压模具中挤压，得到内型腔曲面单边加工余量≤0.4mm的毛坯；然后热处理，消除残余应力，加工毛坯的上下端面使平行度≤0.02mm，毛坯放入冷精整模具进行冷精整，单边加工余量0.15mm～0.25mm；加工位置公差≤φ0.02mm的定位孔，再次热处理，使其表面和心部硬度达到要求，磨削加工，即制得转向助力泵异形曲面定子。本发明方法具有成形力小、成形质量好、生产效率高、成本低的特点；且成形零件的耐磨性好、抗疲劳强度高。
Description
技术领域
本发明属于锻造技术领域，涉及一种塑性成形方法，具体涉及一种异形曲面定子精密复合塑性成形方法，本发明还涉及该方法中用于定子成形的模具。
背景技术
汽车转向助力泵定子内型腔曲面的加工，通常采用原材料直接机械加工、原材料自由镦粗后进行机械加工或粉未冶金等方法。
原材料直接机械加工制得的定子零件，其强度和性能，不能满足汽车转向助力泵在高速运动过程中对定子零件的要求；原材料自由镦粗后进行机械加工制成的定子零件，能满足强度和性能要求，但该方法加工定子零件内型腔曲面，工时长、工序多、效率低、生产成本高；粉未冶金法制造定子零件，具有节能、节材、高效、省时等特点，但制成的定子零件的内部组织疏松、耐磨性差，定子零件在汽车转向助力泵中高速运动，极易磨损。
发明内容
本发明的目的是提供一种异形曲面定子精密复合塑性成形方法，节省零件加工时间，提高生产效率，同时，提高零件的强度和耐磨性。
本发明的另一目的是提供上述方法中用于定子成形的模具。
本发明所采用的技术方案是，一种异形曲面定子精密复合塑性成形方法，包括以下步骤：
步骤1：下料，得到原始坯料，将该原始坯料加热到完全再结晶温度±10℃，并保温相应的时间；
采用热塑性反挤压模具，将该热塑性反挤压模具在温度为200℃～400℃的环境中预热，然后在模具的工作部位涂刷润滑剂；
步骤2：将步骤1加热后的坯料，置于预热后的热塑性反挤压模具中挤压，形成定子毛坯，控制该定子毛坯内型腔曲面的单边加工余量≤0.4mm；
步骤4：利用锻造余热，将步骤3得到的定子毛坯，进行相应的热处理，消除毛坯在热挤压变形过程中形成的残余应力，降低硬度；
步骤5：将步骤4热处理后的毛坯切削加工，保证该毛坯上、下两端面的平行度≤0.02mm，制得定子半成品；
步骤6；将步骤5得到的定子半成品置于冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，控制精整后毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm～0.25mm；
步骤7：对上步冷精整后的定子半成品加工定位孔，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；
步骤8：将上步加工后的半成品，再次进行热处理，使其表面和心部硬度，达到要求的硬度值，得到热处理件；
步骤9：将步骤8得到的热处理件，磨削加工，即制得转向助力泵异形曲面定子。
本发明所采用的另一技术方案是，上述方法中采用的模具，包括热塑性反挤压模具和冷精整模具，
热塑性反挤压模具，包括上模和下模，其中的上模由自上而下依次设置的热塑性反挤压凸模垫板和热塑性反挤压凸模冲头组成，热塑性反挤压凸模冲头的外表面固定有环形的热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈，热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈的上端面与热塑性反挤压凸模垫板的下端面相接触，
其中的下模由从里而外依次固接的热塑性反挤压垫块、环形的热塑性反挤压凹模壤块和环形的热塑性反挤压凹模组成，热塑性反挤压垫块、热塑性反挤压凹模与热塑性反挤压凹模壤块的下表面处于同一水平面，热塑性反挤压垫块的厚度小于热塑性反挤压凹模壤块的厚度。
冷精整模具，包括上模的冷精整凸模冲头和环形的冷精整下模，冷精整凸模冲头的侧表面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆，冷精整下模的上表面有一凹槽。
本发明的特征还在于，
其中的热塑性反挤压凸模冲头的横截面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆形。
热塑性反挤压冲头的一个端面设置有5°～25°的径向分流角γ。
径向分流角γ与端面之间设置有半径为3mm～6mm的工作圆角R1，径向分流角γ与侧壁之间设置有半径为8mm～15mm的反挤压角R2。
热塑性反挤压凸模冲头与热塑性反挤压凹模壤块同轴。
其中的冷精整凸模冲头由依次设置的冷精整缩径部分、冷精整凸模工作带和冷精整自适应导向部分组成。
冷精整凸模工作带与冷精整自适应导向部分和冷精整缩径部分的横截面之间设置有单边0.1mm～0.5mm的径向偏差，冷精整工作带的宽度为20mm～25mm，冷精整自适应导向部分的长度为25mm～30mm，冷精整自适应导向部分端面的倒入角度为3°～5°。
冷精整凸模冲头与冷精整下模同轴。
本发明与现有的原材料机械加工、原材料自由锻+机械加工和粉未冶金工艺三种方法相比，具有以下有益效果：
1.与棒材机械加工相比，其原材料利用率高，加工费用低；既缩短了生产周期，细化了晶粒，又降低了生产成本。
2.与棒材自由锻+机械加工工艺相比，减少了数控加工工时，提高了生产率，降低生成成本。
3.与粉未冶金相比，制得的定子的内部组织致密，提高了定子的耐磨性，延长其使用寿命。
4.本发明适用于各类汽车转向助力泵定子内型腔异型曲面的生产。
5.通过热塑性变形过程，减少了坯料的轴向压力，解决了毛坯内型腔曲面的成形问题；通过冷塑性成形过程，对内型腔曲面进行精整，保证内型腔曲面的尺寸精度和表面粗糙度要求。解决了现有技术中存在的零件加工工时长、生产效率低以及强度和耐磨性低的问题。
6.本发明具有成形力小、成形质量好、生产效率高、成本低的优点；成形零件具有机械性能好、耐磨性高、曲面成形精度高的特点。
附图说明
图1是本发明方法中用于热挤压的热塑性挤压模具结构示意图；
图2是本发明方法中热塑性挤压模具的热塑性反挤压凸模结构示意图；其中，a是主视图，b是左视图；
图3是本发明方法中用于精整形的冷精整模具结构示意图；
图4是本发明方法中冷精整模具的冷精整凸模冲头结构示意图；其中，a是主视图，b是左视图。
图中，1.热塑性反挤压凸模冲头，2.热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈，3.热塑性反挤压凸模垫块，4.热塑性反挤压凹模，5.热塑性反挤压凹模壤块，6.热塑性反挤压垫块，7.冷精整凸模冲头，8.工件，9.冷精整下模。
其中，I.冷精整缩径部分，II.冷精整凸模工作带，III.冷精整自适应导向部分。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明方法，按以下步骤进行：
步骤1：下料，得到原始坯料，将该原始坯料加热到材料的完全再结晶温度±10℃，并保温相应的时间；
采用定子热塑性反挤压模具，对该热塑性反挤压模具进行预热，预热温度为200℃～400℃，然后，将石墨和炮油混合组成的润滑剂涂刷于模具的工作部位，对模具进行润滑；
步骤2：将步骤1得到的坯料置于处理后的热塑性反挤压模具中进行热塑性挤压，得到毛坯，控制该毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量≤0.4mm；
步骤4：依据所选用的坯料的材质，利用步骤3得到的毛坯的锻造余热，将该毛坯放入箱式电阻炉中进行相应的热处理工艺，以消除热挤压变形过程中的残余应力，降低材料硬度；
步骤5：将上步热处理后的毛坯进行切削加工，去除热塑性反挤压产生的毛坯连皮，同时加工定子毛坯的上下端面和外圆，保证上下两端面的平行度≤0.02mm，得到定子半成品；
步骤6；采用冷精整模具，将步骤5得到的定子半成品置于该冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，利用冷精整凸模冲头7的自适应导向功能，使冷精整后定子半成品内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm～0.25mm；
步骤7：对上步冷精整后的定子半成品加工定位孔，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；
步骤8：将上步加工完定位孔的定子半成品进行与其材质相应的热处理，使其内曲面表面硬度和心部硬度达到规定的硬度范围，得到热处理件；
步骤9：将步骤8得到的热处理件置于QCK005B内曲面专用磨床上，进行磨削加工，即制得异形曲面定子。
本发明方法中用于热挤压的热塑性挤压模具的结构，如图1所示。包括从上往下依次设置的热塑性反挤压凸模垫块3和热塑性反挤压凸模冲头1组成的上模，热塑性反挤压凸模冲头1的一端设置有环形的热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈2，热塑性反挤压凸模冲头1的外径与热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈2的内孔紧密配合，热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈2的上表面与热塑性反挤压凸模垫块3的下表面相接触。
热塑性挤压模具还包括由环形的热塑性反挤压凹模4、环形的热塑性反挤压凹模壤块5和热塑性反挤压垫块6组成的下模，热塑性反挤压凹模壤块5固定于热塑性反挤压凹模4的内孔中，热塑性反挤压垫块6固定于热塑性反挤压凹模壤块5的内孔中，热塑性反挤压垫块6的厚度小于热塑性反挤压凹模壤块5的厚度，热塑性反挤压垫块6、热塑性反挤压凹模壤块5和热塑性反挤压凹模4的下表面处于同一水平面。
热塑性反挤压壤块5和热塑性反挤压凸模冲头1同轴。
热塑性反挤压垫块6的上表面和热塑性反挤压凹模壤块5的内孔表面的粗糙度不大于Ra1.6。
本发明方法中热塑性挤压模具的热塑性反挤压凸模的结构，如图2所示。由热塑性反挤压凸模冲头1和环形的热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈2组成。热塑性反挤压凸模1的工作端面设置有径向分流角γ，取值5°～25°，工作部位设置有半径为3mm～6mm的圆角R1和半径为8mm～15mm的反挤压角R2，其侧表面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆，热塑性反挤压凸模冲头1的表面粗糙度不大于Ra1.6。
本发明方法中使用的冷精整模具的结构，如图3所示。包括上模的冷精整凸模冲头7和环形的冷精整下模9，冷精整下模9的上表面加工有一凹槽，该凹槽与冷精整下模9的内孔同轴，冷精整凸模冲头7与冷精整下模9同轴，凹槽侧壁和底面的表面粗糙度不大于Ra1.6。
冷精整凸模冲头的结构，如图4所示。该冷精整凸模冲头3由依次设置的冷精整缩径部分I、冷精整凸模工作带II和冷精整自适应导向部分III组成，冷精整凸模工作带II与冷精整自适应导向部分III和冷精整缩径部分I的横截面之间设置有单边径向偏差h，取值0.1mm～0.5mm，冷精整凸模工作带II的宽度为20mm～25mm，冷精整自适应导向部分III，长度为25mm～30mm，倒入角度为3°～5°，冷精整凸模冲头7的表面粗糙度不大于Ra1.6，冷精整凸模冲头7的侧表面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆。
本发明塑性成形模具，使用的材料为模具钢5CrMnMo，其中，热塑性反挤压凸模1使用热作模具钢H13或3Cr2W8V，冷塑性精整凸模冲头7使用冷作模具钢Cr12MoV。
汽车转向助力泵定子曲面的投影，是一个两头为圆弧的近似椭圆。热塑性反挤压成形过程中，金属流动分布不均匀，壁厚处流动快，壁薄处流动慢。毛坯产生回弹、冷缩变形和流动现象，使模具产生磨损。在热塑性反挤压凸模1的长轴方向，反挤压工件8的尺寸与模具的吻合度较小、一致性较差，模具磨损较快；热塑性反挤压凸模1的短轴方向，反挤压工件8的尺寸与模具的吻合度较大、一致性较好，模具磨损较慢。
热挤压时，模具与高温坯料接触，热塑性反挤压凸模1工作部位的圆角处金属流动最剧烈，热塑性反挤压凸模1工作部位温度升高，使该工作部位产生高温回火，模具工作部位变软，导致工作部位圆角处局部产生轻微压塌变形，造成压塌处高低不平，使定子反挤压工件8上产生轻微拉痕，如果热塑性反挤压凸模1工作部位的圆角半径R过小又不光滑，则该工作部位容易产生裂纹，且裂纹会不断扩大，本发明模具的热塑性反挤压凸模1工作部位的圆角R1，取值3mm～6mm。
采用分段等差数列法对热塑性反挤压凸模1的曲面参数进行修正及补偿，以克服毛坯的冷缩和变形，通过合理的设计凸模圆角R1、反挤压角R2，解决定子内曲面塑性成形时出现的金属流动不均的问题。
对定子的内曲面按参数变化进行分段，确定每段的最大值与最小值之差。定子内型腔表面为一变曲面，最大点尺寸与最小点尺寸不易测量，经多次测量，得到最大值和最小值，减小尺寸测量误差。将该差值分为9～15等份，然后计算出角度差，并将此角度差对应的分为9～15等份。
以Y0307-01-01W定子为例：将360°圆周分为6部分，两个圆弧部分，两个曲面增加部分和两个曲面减少部分。其中，两个圆弧部分各包含30°值，两个曲面逐渐增加部分各包含96°值，两个曲面逐渐减少部分各包含54°值。圆弧部分半径值不变，差值为零，不等分；曲面圆弧增大部分为96°值，将其分为12等份，每等份8°，曲面最小值为20.715mm，曲面最大值ρ为24.274mm，将长轴方向的最大尺寸参数缩小0.1mm，曲面值ρ从20.715mm增加到24.174mm，每等份增加的值约为0.288mm，每度增加的值约为0.036mm，由于曲面尺寸值并不是均匀增加，有些参数值需进行补偿及修正，使修正后的参数值的变化与零件参数变化基本趋于一致；曲面圆弧减少部分为54°值，将其分为9等份，每等份6°，曲面最大值ρ为24.274mm，将长轴方向的最大尺寸参数缩小0.1mm，曲面值ρ从24.174mm减少到20.715mm，每等份减少的值约为0.384mm，每度减少的值约为0.064mm，由于曲面尺寸值并不是均匀减少，有些参数值需进行补偿及修正，使修正后的参数值的变化与零件参数变化基本趋于一致。
利用等差数列的方法，对上述曲面参数进行修改，个别等份内的参数经修改后，可能一样或者很接近。根据参数逐渐增大或逐渐减小原理，对该等份内数值一样或者很接近的几个点的参数进行补偿，使其增加或减小值小于每等份增加值或减小值，保证在该曲线段和每等份内，参数逐渐增加或减小，曲线光滑过渡，取得热塑性反挤压凸模1的曲面参数。
模具的生产过程中记录了大量数据，将这些实测数据与定子理论数据进行分析对比，得到单边余量的数值；在上述取得的热塑性反挤压凸模1曲面参数的基础上，增加单边加工余量和热放量0.3mm～0.5mm。
为减小金属的塑性流动的摩擦阻力，热塑性反挤压凸模1的工作端设置有径向分流角γ，取值5°～25°。
根据上述确定的参数和加工余量，通过电加工方式对热塑性反挤压凸模1的外形进行加工，凸模加工完成后表面打磨抛光。
将石墨20％和炮油80％混合，作为模具的润滑剂，提高润滑效果。
以上述热塑性反挤压凸模1的曲面参数为基础，进行参数的回弹放量，通过分段等差数列法对该曲面参数进行修正和补偿，确定冷塑性精整凸模冲头3的曲面参数。单边回弹放量在热塑性反挤压凸模1曲面参数的基础上增加0.3mm～0.4mm，然后通过电火花加工方式，对冷塑性精整凸模冲头3的冷精整凸模工作带II的外形进行加工，之后对冷精整自适应导向部分III进行研磨。
若冷塑性精整凸模冲头3的方向倒置，该冷塑性精整凸模冲头3与工件8型腔之间的间隙不均匀，易于发现，保证冷塑性精整凸模冲头3能方便的放到工件8型腔内，在精整过程中起到自适应导向的作用，达到精整的效果。
大量实测结果表明，经热塑性反挤压凸模1挤压得到的锻件与冷塑性精整凸模冲头3之间，长轴方向的误差为0.08mm～0.14mm，单边误差为0.04mm～0.07mm，短轴方向的误差为0.01mm～0.02mm，单边误差为0.005mm～0.01mm。据此结果，将热塑性反挤压凸模1长轴方向的实际尺寸比理论尺寸缩小0.08mm～0.14mm，实际将长轴方向的最大尺寸参数缩小了0.1mm，以进行误差补偿，短轴(即圆弧部分)误差较小，不予误差补偿，确保汽车转向助力泵定子的精整尺寸符合要求。
实施例1
选用材质为20CrMnTi、直径为Φ65mm的棒料，下料，得到长度为26mm的原始坯料，将该原始坯料置于箱式电阻炉内加热，加热温度为：950±10℃，保温1小时；将热塑性反挤压模具预热，模具预热温度为200℃，然后在该模具的工作部位涂刷石墨与炮油的混合形成的润滑剂，对模具进行润滑；将加热后的坯料置于该热塑性反挤压模具中挤压，形成定子毛坯，该毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量≤0.4mm；利用毛坯的锻造余热在30KW箱式电阻炉中，将定子毛坯在锻后温度为730℃～660℃的条件下，以≤20℃/h的冷却速度冷却，消除热挤压变形过程中的残余应力，降低材料硬度；
将正火后的毛坯切削加工，保证毛坯上下两端面的平行度≤0.02mm，得到半成品；将此半成品置于冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，利用冷精整凸模冲头的自适应导向功能，使精整后毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm；对冷精整后的定子半成品加工定位孔，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；然后对该定子半成品渗碳淬火，渗碳层深为1.1mm～1.3mm，定子内曲面表面硬度≥HRC62，心部硬度为HRC37～45，得到热处理件；将该热处理件置于QCK005B内型腔曲面专用磨床上，进行磨削加工，即制得汽车转向助力泵定子。
实施例2
根据计算结果，选用材质为GCr15，直径为Φ65mm的棒料，进行下料，得到长度为26mm的原始坯料，将该原始坯料置于45KW箱式电阻炉内进行加热，加热温度为990±10℃，保温时间为1小时；将热塑性反挤压模具进行预热，模具预热温度为300℃，然后在该模具的工作部位涂刷石墨与炮油的混合形成的润滑剂，对模具进行润滑。将加热好的坯料置于热塑性反挤压模具中挤压，形成定子毛坯，该毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量≤0.4mm；利用锻造余热将毛坯在30KW箱式电阻炉内进行球化退火，退火温度为860±10℃，保温时间为3小时，当温度下降到500℃时出炉空冷，消除热挤压变形过程中的残余应力，降低材料硬度；将球化退火的毛坯进行切削加工，保证毛坯上下两端面的平行度≤0.02mm，得到半成品；将此半成品置于冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，利用精整冲头的自适应导向功能，使精整后毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm；对冷精整后的定子半成品进行定位孔的加工，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；对加工定位孔后的定子的半成品进行淬火处理，定子内曲面表面硬度为≥HRC63，心部硬度为HRC40～48，得到热处理件；将该热处理件置于QCK005B内型腔曲面专用磨床上，进行磨削加工，即制得汽车转向助力泵定子。
实施例3
根据计算结果，选用材质为38CrMoAl，直径为Φ65mm的棒料，进行下料，得到长度为26mm的原始坯料，将该原始坯料置于45KW箱式电阻炉内进行加热，加热温度为990±10℃，保温时间为1小时；将热塑性反挤压模具进行预热，模具预热温度为400℃，然后在该模具上涂刷石墨(20％)与炮油(80％)的混合物；将加热好的坯料置于热塑性反挤压模具中挤压，形成定子毛坯，该毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为≤0.4mm；利用锻造余热将毛坯在30KW箱式电阻炉内进行调质处理，该工艺淬火温度为930℃～970℃，实际加热温度为940±10℃，保温时间为2小时，后出炉空油冷，然后用箱式电阻炉，在640±10℃回火，消除热挤压变形过程中的残余应力，降低材料硬度；将调制处理后的毛坯进行切削加工，保证毛坯上下两端面的平行度≤0.02mm，得到半成品；将此半成品置于冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，利用精整冲头的自适应导向功能，使精整后毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm；对冷精整后的定子半成品进行定位孔的加工，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；对加工定位孔后的定子的半成品进行渗氮淬火处理，渗碳层厚度为0.4mm～0.7mm，定子内曲面表面硬度为≥HRC65，心部硬度为HRC39～47，得到热处理件；将该热处理件置于QCK005B内型腔曲面专用磨床上，进行磨削加工，即制得汽车转向助力泵定子。
本发明采用热塑性反挤压成形与冷精整成形相结合的方法，将坯料加热到完全再结晶温度以上进行热塑性成形，利用热塑性反挤压成形的余热，对坯料进行缓冷退火软化处理，降低硬度，提高韧性，该坯料经机械加工后，在室温下进行冷精整成形。
热塑性与冷塑性复合成形是将热锻和冷锻结合起来的一种复合成形技术，充分利用热塑性成形和冷塑性成形各自的优点：热态下金属塑性成形良好，变形抗力低，所需变形力小，可成形形状复杂的锻件；冷塑性成形精度高，可以得到无余量高精度的零件。将二者的优点结合起来，通过热塑性成形形成复杂曲面，再利用冷塑性成形达到高精度的目的。
Claims (10)
1.一种异形曲面定子精密复合塑性成形方法，包括以下步骤：
步骤1：下料，得到原始坯料，将该原始坯料加热到完全再结晶温度±10℃，并保温相应的时间；
采用热塑性反挤压模具，将该热塑性反挤压模具在温度为200℃～400℃的环境中预热，然后在模具的工作部位涂刷润滑剂；
步骤2：将步骤1加热后的坯料，置于预热后的热塑性反挤压模具中挤压，形成定子毛坯，控制该定子毛坯内型腔曲面的单边加工余量≤0.4mm；
步骤4：利用锻造余热，将步骤3得到的定子毛坯，进行相应的热处理，消除毛坯在热挤压变形过程中形成的残余应力，降低硬度；
步骤5：将步骤4热处理后的毛坯切削加工，保证该毛坯上、下两端面的平行度≤0.02mm，制得定子半成品；
步骤6；将步骤5得到的定子半成品置于冷精整模具中，进行内曲面的冷塑性精整成形，控制精整后毛坯内型腔曲面尺寸的单边加工余量为0.15mm～0.25mm；
步骤7：对上步冷精整后的定子半成品加工定位孔，控制定位孔的位置公差≤φ0.02mm；
步骤8：将上步加工后的半成品，再次进行热处理，使其表面和心部硬度，达到要求的硬度值，得到热处理件；
步骤9：将步骤8得到的热处理件，磨削加工，即制得异形曲面定子。
2.一种权利要求1所述方法中采用的热塑性反挤压模具，包括上模和下模，其特征在于，所述上模由自上而下依次设置的热塑性反挤压凸模垫板(3)和热塑性反挤压凸模冲头(1)组成，热塑性反挤压凸模冲头(1)的外表面固定有环形的热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈(2)，热塑性反挤压凸模冲头紧箍圈(2)的上端面与热塑性反挤压凸模垫板(3)的下端面相接触，
所述下模由从里而外依次固接的热塑性反挤压垫块(6)、环形的热塑性反挤压凹模壤块(5)和环形的热塑性反挤压凹模(4)组成，热塑性反挤压垫块(6)、热塑性反挤压凹模(4)与热塑性反挤压凹模壤块(5)的下表面处于同一水平面，热塑性反挤压垫块(6)的厚度小于热塑性反挤压凹模壤块(5)的厚度。
3.根据权利要求2所述的热塑性反挤压模具，其特征在于，所述热塑性反挤压凸模冲头(1)的横截面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆形。
4.根据权利要求3所述的热塑性反挤压模具，其特征在于，所述热塑性反挤压冲头(1)的一个端面设置有5°～25°的径向分流角γ。
5.根据权利要求3所述的热塑性反挤压模具，其特征在于，所述的径向分流角γ与端面之间设置有半径为3mm～6mm的工作圆角R1，径向分流角γ与侧壁之间设置有半径为8mm～15mm的反挤压角R2。
6.根据权利要求3所述的热塑性反挤压模具，其特征在于，所述热塑性反挤压凸模冲头(1)与热塑性反挤压凹模壤块(5)同轴。
7.一种权利要求1所述方法中采用的冷精整模具，其特征在于，包括上模的冷精整凸模冲头(7)和环形的冷精整下模(9)，所述冷精整凸模冲头(7)的侧表面外形轮廓是两端为圆弧的近似椭圆，所述冷精整下模(9)的上表面有一凹槽。
8.根据权利要求7所述的冷精整模具，其特征在于，所述冷精整凸模冲头(7)由依次设置的冷精整缩径部分(I)、冷精整凸模工作带(II)和冷精整自适应导向部分(III)组成。
9.根据权利要求8所述的冷精整模具，其特征在于，所述冷精整凸模工作带(II)与冷精整自适应导向部分(III)和冷精整缩径部分(I)的横截面之间设置有单边0.1mm～0.5mm的径向偏差，冷精整工作带(II)的宽度为20mm～25mm，冷精整自适应导向部分(III)的长度为25mm～30mm，所述冷精整自适应导向部分(III)端面的倒入角度为3°～5°。
10.根据权利要求8或9所述的冷精整模具，其特征在于，所述冷精整凸模冲头(7)与冷精整下模(9)同轴。
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