CN104259236B - 拉爆螺栓用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于模具技术领域，特别涉及一种拉爆螺栓用模具，包括凹模和凸模，凸模包括第一模壳、第一内模和第一型腔；凹模包括第二模壳、第二内模和第二型腔，第二内模可活动地设置于第二模壳内，第一型腔和第二型腔共同形成拉爆螺栓的容置空间，第二内模包括第一节内模、第二节内模和第三节内模，并且第二节内模和第三节内模之间配合有锥形滑座。相对于现有技术，本发明通过在第二模壳内设置可活动的第二内模，使得拉爆螺栓的尾部锥形无需通过车削加工就可以获得，因此就无需去除材料，且不破坏金属纤维组织，成形后的产品具备超强、超韧的力学性能，同时能够减少产品加工工序，使产品质量更稳定，节省材料和人工加工成本，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明属于模具技术领域，特别涉及一种拉爆螺栓用模具。
背景技术
拉爆螺栓是一种常见的膨胀螺栓，拉爆螺栓特殊的使用环境和受力特性要求拉爆螺栓具有较高的刚度、强度和抗剪性能，然而目前行业及市场上生产、销售的拉爆螺栓普遍采用冷镦成形加车削加工的工艺，其成形过程如图1所示，其主要包括用于成形小杆的1#工位(图1中的(a)图)、用于预成形产品头部的2#工位(图1中的(b)图)，用于完成产品头部成形的3#工位(图1中的(c)图)和用于完成产品尾部的锥形成形的4#工位(图1中的(d)图)，其中，现有技术中的4#工位一般是采用车削加工的工艺来完成。
由于车削工艺是在产品表面去除部分材料而达到成形的目的，车削部位表面相对也较粗糙，加工过程中金属的纤维组织必然会被破坏，这就严重影响了产品的外观及力学性能，在使用中，拉断、剪断等不良风险往往产生在这些车削部位。因此，为了提高产品的性能，亟需研发出一种可以不用去除材料且不破坏金属纤维组织的用于完成产品尾部的锥形成形的拉爆螺栓用模具，同时，采用该模具对产品尾部的锥形进行成形也可大大提高生产效率，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种可以不用去除材料且不破坏金属纤维组织的用于完成产品尾部的锥形成形的拉爆螺栓用模具，同时，采用该模具对产品尾部的锥形进行成形也可大大提高生产效率，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：
拉爆螺栓用模具，包括凹模和凸模，所述凸模包括第一模壳、第一内模和第一型腔，所述第一内模置于所述第一模壳内，所述第一型腔设置于所述第一内模上；所述凹模包括第二模壳、第二内模和第二型腔，所述第二内模可活动地设置于所述第二模壳内，所述第二型腔设置于所述第二内模上，所述第一型腔和所述第二型腔共同形成拉爆螺栓的容置空间，所述第二内模包括第一节内模、第二节内模和第三节内模，所述第二节内模设置于所述第一节内模和所述第三节内模之间，所述第一节内模靠近所述凸模设置，并且所述第二节内模和所述第三节内模之间配合有锥形滑座。
作为本发明拉爆螺栓用模具的一种改进，所述第二节内模包括四片能自由伸张的活动片模，四片所述活动片模的靠近所述第二型腔的一端均开设有锥形内孔。
作为本发明拉爆螺栓用模具的一种改进，四片所述活动片模的内部均连接有弹簧。
作为本发明拉爆螺栓用模具的一种改进，四片所述活动片模与所述第三节内模之间连接有支撑弹簧。
作为本发明拉爆螺栓用模具的一种改进，所述第三节内模连接有强力弹簧。
作为本发明拉爆螺栓用模具的一种改进，所述第二型腔包括前部型腔、中部型腔和尾部型腔，所述前部型腔的截面和所述中部型腔的截面均为长方形，所述尾部型腔的截面为梯形，并且所述前部型腔的截面的宽度大于所述中部型腔的截面的宽度，所述尾部型腔的截面的宽度较大的一端远离所述中部型腔设置。
相对于现有技术，本发明通过在第二模壳内设置可活动的第二内模，并且第二内模又由第一节内模、第二节内模和第三节内模组成，使得拉爆螺栓的尾部锥形无需通过车削加工就可以获得，因此就无需去除材料，且不破坏金属纤维组织，成形后的产品具备超强、超韧的力学性能，同时能够减少产品加工工序，使产品质量更稳定，节省材料和人工加工成本，提高工作效率。
附图说明
图1为拉爆螺栓的成形过程图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明中将尾部锥形成形前的拉爆螺栓置于容置空间时的模具的剖视图。
图4为本发明中对图3中的凸模进行挤压时的模具的剖视图。
图5为本发明中对图4中的凸模继续进行挤压、形成尾部锥形时的模具的剖视图。
图6为采用本发明的模具成形后的拉爆螺栓的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
如图2至5所示，本发明提供的拉爆螺栓用模具，包括凹模2和凸模1，凸模1包括第一模壳11、第一内模12和第一型腔13，第一内模12置于第一模壳11内，第一型腔13设置于第一内模12上；凹模2包括第二模壳21、第二内模22和第二型腔23，第二内模22可活动地设置于第二模壳21内，第二型腔23设置于第二内模22上，第一型腔13和第二型腔23共同形成拉爆螺栓3的容置空间，其中，第一型腔13主要用于容置拉爆螺栓3的头部31，第二型腔23主要用于容置拉爆螺栓3的杆部32。第二内模22包括第一节内模221、第二节内模222和第三节内模223，第二节内模222设置于第一节内模221和第三节内模223之间，第一节内模221靠近凸模1设置(即第一节内模221靠近凸模1，第三节内模223远离凸模1)，并且第二节内模222和第三节内模223之间配合有锥形滑座224。自然状态下，第二节内模222和第三节内模223之间留有空隙，而第一节内模221与锥形滑座224之间也留有空隙(如图2所示)，锥形滑座224与第三节内模223则相抵设置。
第二节内模222包括四片能自由伸张的活动片模2221，四片活动片模2221的靠近第二型腔23的一端均开设有锥形内孔。
四片活动片模2221的内部均连接有弹簧4，该弹簧4设置于开设于活动片模2221内部的孔2222内。
四片活动片模2221与第三节内模223之间连接有支撑弹簧5。此支撑弹簧5可以为四片活动片模2221张开提供一部分动力，同时也为第一节内模221及时复位提供部分动力。
第三节内模223连接有强力弹簧6，强力弹簧6的一端与第三节内模223的远离凸模1的一端连接，强力弹簧6的另一端与第二模壳21的内表面连接。
弹簧4、支撑弹簧5和强力弹簧6的设置是根据受力的不同而设置，这些弹簧在模具活动过程中可提供作用力。
第二型腔23包括前部型腔231、中部型腔232和尾部型腔233，前部型腔231和尾部型腔233通过中部型腔232连接，前部型腔231的截面和中部型腔232的截面均为长方形，尾部型腔233的截面为梯形，并且前部型腔231的截面的宽度大于中部型腔232的截面的宽度，尾部型腔233的截面的宽度较大的一端远离中部型腔232设置，而尾部型腔233的截面的宽度较小的一端与中部型腔232直接连接，且该宽度较小的一端的宽度等于中部型腔232的截面的宽度，尾部型腔233的梯形截面为拉爆螺栓3的尾部锥形33提供空间。
具体操作时，主要包括以下步骤；
第一步，如图3所示，将尾部锥形成形前的拉爆螺栓3置于容置空间内，使凸模1和凹模2配合；
第二步，如图4所示，凸模1挤压第一节内模221带动四片动活动片模2221活动，四片活动片模2221沿锥形滑座224滑动，第一节内模221与锥形滑座224之间的空隙逐渐减小直至第一节内模221与锥形滑座224相抵，第二节内模222和第三节内模223之间的空隙也逐渐减小直至第二节内模222与第三节内模223相抵，并使四片活动片模2221的锥形内孔围聚在一起，从而使四片活动片模2221的中心围聚成一个通孔，此时第三节内模223是不动的；
第三步，如图5所示，第二节内模222在凸模1的挤压下带动第三节内模223继续活动，活动一定距离后由于凹模顶针的作用，顶针会把拉爆螺栓3的尾端材料挤压入四片活动片模2221内，形成拉爆螺栓3的尾部锥形33；
第四步，凸模1卸载后，四片活动片模2221在位于其内的弹簧4和支撑弹簧5的作用力下向外滑动张开，第一节内模221和第三节内模223也会由于弹簧的作用恢复到成型最初状态，让产品顺利脱料出来，产品的结构图如图6所示。
总之，本发明的创新点主要在于4#工位，本发明用模具成型取代现有的车削加工，在拉爆螺栓的尾部形成锥形，减少了产品加工工序。而且由于整个成形过程不用去除材料，没有破坏金属纤维组织，所以成形后的产品具备超强、超韧的力学性能，以不锈钢SUS316材料制成的拉爆螺栓3为例，采用本发明的模具成形后的拉爆螺栓3的抗拉强度≥598kgf/mm2(标准为≥520kgf/mm2)，断后延伸率≥47％(标准为≥40％)。而且本发明能够大大节省材料和人工加工成本，提高工作效率。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (6)
1.拉爆螺栓用模具，其特征在于：包括凹模和凸模，所述凸模包括第一模壳、第一内模和第一型腔，所述第一内模置于所述第一模壳内，所述第一型腔设置于所述第一内模上；所述凹模包括第二模壳、第二内模和第二型腔，所述第二内模可活动地设置于所述第二模壳内，所述第二型腔设置于所述第二内模上，所述第一型腔和所述第二型腔共同形成拉爆螺栓的容置空间，所述第二内模包括第一节内模、第二节内模和第三节内模，所述第二节内模设置于所述第一节内模和所述第三节内模之间，所述第一节内模靠近所述凸模设置，并且所述第二节内模和所述第三节内模之间配合有锥形滑座，所述第二节内模包括四片能自由伸张的活动片模。
2.根据权利要求1所述的拉爆螺栓用模具，其特征在于：四片所述活动片模的靠近所述第二型腔的一端均开设有锥形内孔。
3.根据权利要求2所述的拉爆螺栓用模具，其特征在于：四片所述活动片模的内部均连接有弹簧。
4.根据权利要求2或3所述的拉爆螺栓用模具，其特征在于：四片所述活动片模与所述第三节内模之间连接有支撑弹簧。
5.根据权利要求1所述的拉爆螺栓用模具，其特征在于：所述第三节内模连接有强力弹簧。
6.根据权利要求1所述的拉爆螺栓用模具，其特征在于：所述第二型腔包括前部型腔、中部型腔和尾部型腔，所述前部型腔的截面和所述中部型腔的截面均为长方形，所述尾部型腔的截面为梯形，并且所述前部型腔的截面的宽度大于所述中部型腔的截面的宽度，所述尾部型腔的截面的宽度较大的一端远离所述中部型腔设置。
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