CN103252627A - 一种两层组合凹模及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凹模制造领域，公开了一种两层组合凹模的加工方法，加工步骤为：首先以内模芯外径为基准，确定两层组合凹模的过盈量，然后分别加工凹模的外模套和内模芯，并保证配合处有效接触面积85%以上，再根据组合凹模的不同结构和尺寸采用冷装或热装的组装方式，组装后再整体加工的方法。本发明将外模套、内模芯采用过盈配合的方式进行组装，组装前保证有效接触面积85%以上，内模芯受到外膜套的抱紧力作用，比普通凹模寿命提高十几倍，大大降低了生产成本，满足了生产商的需要。

Description

一种两层组合凹模及加工方法

技术领域

    本发明涉及凹模制造领域，特别涉及模具中的两层组合凹模产品，提供了一种两层组合凹模及加工方法，适用于冷锻行业双层组合凹模的加工制造。

背景技术

单层凹模与组合凹模相比，寿命低，不能满足自动锻造行业高寿命，高效率的使用要求。双层组合凹模分为外模套和内模芯两部分，外模套和内模芯材质不同，采用过盈配合的方式结合到一起。更多应用于航空航天、汽车等行业的标准件生产，如铆钉、螺杆、螺钉等细杆类产品。双层组合凹模在使用过程中受力大，如果接触面积不够、过盈量不合适、配合角度不好，易造成凹模早期开裂失效。

发明内容

本发明的目的是：为了解决现有技术中的技术问题，提供了一种双层组合凹模的加工方法，将外膜套和内模芯进行采用过盈配合的方式进行组装，并保证一定的有效接触面积，内芯受到外膜套的抱紧力作用，使用寿命明显提高。

为达到上述目的，本发明本专利解决技术问题所采用的技术方案为：提供了一种两层组合凹模的加工方法，具体包括以下步骤：

步骤1：首先确定组合凹模外膜套1和内模芯2之间的过盈量；所述过盈量按照组合凹模的预紧力设定，组合凹模的预紧力大小由成型产品的变形抗力所决定，由于计算起来非常复杂，所以过盈配合量一般由公式4D/1000来决定，其中，D为内模芯2的外径。

步骤2：子件的加工；以内模芯2的直径为基准确定组合凹模的过盈量后，分别加工外模套1及内模芯2，加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨床加工，配合处的有效接触面积达到85%以上，并保证其互换性。

步骤3：外模套1和内模芯2的子件加工好后，根据两层组合凹模的不同结构类型和尺寸采用冷装或热装的组装方式，完成两层组合凹模的加工。

其中，所述外模套1采用的材质为结构钢或热作模具钢。

其中，所述内模芯2采用的材质为高速钢或硬质合金。  

其中，所述两层组合凹模的结构类型包括：外模套1和内模芯2以直孔形式配合的两层组合凹模、外模套1和内模芯2以角度形式配合的两层组合凹模，即直孔配合组合凹模和角度配合组合凹模。

其中，所述直孔配合组合凹模加工后配合处的圆跳动在0.01以内。

其中，所述角度配合组合凹模加工后配合处的圆跳动在0.01以内，且保持角度一致。

其中，所述冷装是指在常温下压力机3装配，适用于角度配合和不可热装的组合凹模，冷装速度快，效率高，内芯可以更换，但可能产生局部内应力。

其中，所述热装是指外模套在电炉4中加热到150°~550°后组装，热装稳定性好，但有局限性，根据热涨量（外模套内孔直径×温度×材料热涨系数）来决定是否可以热装。其中温度上限取决于外模套材质的回火温度。

本发明的有益效果是：本发明将外模套、内模芯采用过盈配合的方式进行组装，组装前保证有效接触面积85%以上，内模芯受到外模套适当且均匀的抱紧力作用，使凹模的使用寿命提高了十几倍，大大降低了生产成本，满足了生产商的需要。

附图说明

图1是两层直孔配合组合凹模一结构示意图。

图2是两层直孔配合组合凹模二结构示意图。

图3是两层角度配合组合凹模一结构示意图。

图4是两层角度配合组合凹模二结构示意图。

图5是本发明冷装装配方式示意图。

图6是本发明热装装配方式示意图。

图7是外膜套与内模芯的有效接触面积示意图。

附图标识：1- 外模芯，2-内模芯，3-压力机，4-电炉。

具体实施方式

下面结合附图和实例对发明进行详细说明。

    图1-图4是两层组合凹模结构示意图，此四种图纸基本涵盖了两层组合凹模的结构类型。两层组合凹模采用过盈配合，分为内（即内模芯2）外（即外膜套1）两种材质，外模套1一般采用结构钢或热作模具钢，内模芯一般采用高速钢或硬质合金。 

本发明一种两层组合凹模的加工方法，具体包括以下步骤：

步骤1：首先确定组合凹模外膜套1和内模芯2之间的过盈量；所述过盈量按照组合凹模的预紧力设定，组合凹模的预紧力大小由成型产品的变形抗力所决定，由于计算起来非常复杂，所以过盈配合量一般由公式4D/1000来决定，其中，D为内模芯2的外径。

步骤2：子件的加工；以内模芯2的直径为基准确定组合凹模的过盈量后，分别加工外模套1及内模芯2，加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨床加工，配合处的有效接触面积（图7中的粗实线部位）达到85%以上，并保证其互换性。

步骤3：外模套1和内模芯2的子件加工好后，根据产品的结构和要求，两层组合凹模的不同结构和尺寸选用不同的装配方式冷装（常温下压力机3装配）或者热装（外模套在电炉4中加热到150°~550°后装配），完成两层组合凹模的加工。

所述两层组合凹模的结构类型包括：外模套1和内模芯2以直孔形式配合的两层组合凹模、外模套1和内模芯2以角度形式配合的两层组合凹模，即直孔配合组合凹模和角度配合组合凹模。在加工过程中，对于直孔配合组合凹模保证配合处圆跳动在0.01以内。对于角度配合组合凹模在保证配合处圆跳动0.01以内的基础上，还需保证角度的一致性。

所述冷装速度快，效率高，内芯可以更换，但可能产生局部内应力。热装稳定性好，但有局限性，根据热涨量（外模套内孔直径×温度×材料热涨系数）来决定是否可以热装，其中温度上限取决于外模套材质的回火温度。

本发明双层组合凹模装配完成后，再按照外径-长度-内孔的顺序加工主件，其中需要注意的是因为外模套和内模芯材质的不同，选择最合适的砂轮和刀具。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种两层组合凹模的加工方法，具体包括以下步骤：

步骤1：首先确定组合凹模外膜套（1）和内模芯（2）之间的过盈量；过盈配合量由公式4D/1000来决定，其中，D为内模芯（2）的外径；

步骤2：子件的加工；以内模芯（2）的直径为基准确定组合凹模的过盈量后，分别加工外模套（1）及内模芯（2），加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨床加工，配合处的有效接触面积达到85%以上；

步骤3：外模套（1）和内模芯（2）的子件加工好后，根据两层组合凹模不同结构类型和尺寸采用冷装或热装的组装方式，完成两层组合凹模的加工。

2.根据权利要求1所述的两层组合凹模模的加工方法，其特征在于，所述外模套（1）采用的材质为结构钢或热作模具钢。

3.根据权利要求1所述的两层组合凹模模的加工方法，其特征在于，所述内模芯（2）采用的材质为高速钢或硬质合金。

4.根据权利要求1所述的一种两层组合凹模的加工方法，其特征在于，所述两层组合凹模的结构类型包括：外模套（1）和内模芯（2）以直孔形式配合的两层组合凹模、外模套（1）和内模芯（2）以角度形式配合的两层组合凹模，即直孔配合组合凹模和角度配合组合凹模。

5.根据权利要求4所述的一种两层组合凹模的加工方法，其特征在于，所述直孔配合组合凹模加工后配合处的圆跳动在0.01以内。

6.根据权利要求4所述的一种两层组合凹模的加工方法，其特征在于，所述角度配合组合凹模加工后配合处的圆跳动在0.01以内，且保持角度一致。

7.根据权利要求1所述的一种两层组合凹模的加工方法，其特征在于，所述冷装是指在常温下压力机（3）装配。

8.根据权利要求1所述的一种两层组合凹模的加工方法，其特征在于，所述热装是指外模套在电炉（4）中加热到150°~550°后组装。

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