CN104289652A - 一种挤压成形冷镦模具及其应用方法 - Google Patents

Abstract

一种挤压成形冷镦模具，它包含模套和挤压凸模，挤压凸模由凸模主体、凸阶和成形部构成，凸阶设于凸模主体下，凸阶下设有模具成形部；模套由模套外壁、凸模腔、坯料腔和限位板构成，限位板中部设有让凸阶和成形部通过的孔，成形部向下移动穿过限位板进入坯料腔。这种挤压成形冷镦模具及其应用方法，把冷挤压技术应用于冷镦模具，对操作工人的技术水平要求降低，模具金属纤维完整、表面硬度高、耐磨性好，模具寿命也能得到提高；并且解决了部分模具不能在切削机床上加工的困难，该模具的应用方法与原制造工艺相比，具有通用性好、可靠性高，操作简便，模具结构设计简单，制造成本低，周期短，可靠实用等特点。

Description

一种挤压成形冷镦模具及其应用方法

技术领域

本发明涉及其一种冷镦模具，具体为一种挤压成形冷镦模具及其应用方法。

背景技术

冷镦模具（如图1），又称精冲，是用来在冷镦机上冷镦成形标准件头部形状的重要工艺装备，在紧固件制造领域有着广泛的应用，需求量大。材料采用高速工具钢6542，热处理HRC62～64。型腔表面要求表面粗糙度Ra0.8，且口部尺寸及其深度均有较高要求，型腔与外圆的同轴度要求为0.02mm，与端面的垂直度为0.03mm。

冷镦作为一种耗材少、效率高、性能优越的少、无切削加工工艺，在标准件制造领域有着广泛的应用。近年来,随着公司紧固件产品结构调整，加速高端紧固件产品的发展，特别是航空、航天、舰船等领域的高性能紧固件的发展。配套的领域增多，对紧固件的需求量剧增，加之有的产品时间紧、周期短，使得对精冲的需求严重不能满足。

发明内容

本发明的目的是提供一种挤压成形冷镦模具及其应用方法。

为达到上述目的采用的技术方案是：

一种挤压成形冷镦模具，它包含模套和挤压凸模，挤压凸模由凸模主体、凸阶和成形部构成，凸阶设于凸模主体下，凸阶下设有模具成形部；模套由模套外壁、凸模腔、坯料腔和限位板构成，凸模主体可在凸模腔中移动，限位板中部设有让凸阶和成形部通过的孔，成形部向下移动穿过限位板进入坯料腔，凸模主体与限位板接触后阻止成形部继续向下移动。

模套下设有下垫板，挤压凸模上设有上垫板。

模套高50mm、凸模主体高21.2mm、限位板和凸阶厚度3mm、坯料腔高26mm，上述尺寸误差为±0.03mm。

一种上述挤压成形冷镦模具的应用方法，该方法为如下步骤：棒料→锻造→球化退火→车坯料→坯料串磨外圆→坯料平磨→磷皂化处理→挤压成形冷镦→粗车→淬火回火→鐓后串磨外圆→精车→成品平磨→成品制标；车坯料、坯料串磨外圆、坯料平磨是为了使坯料满足坯料腔的加工尺寸；粗车包括抛光型面、平面和倒角；淬火回火的标准为HRC～真空炉；精车包括研磨、抛光型面、棱边倒角。

车坯料还包括对坯料的两端进行倒角处理。

挤压成形冷镦过程中为镦制模具设有防护罩。

挤压成形冷镦过程中在坯料的被挤压面涂有润滑油。

采用上述技术方案的有益效果是：这种挤压成形冷镦模具及其应用方法，把冷挤压技术应用于冷镦模具生产不仅效率高，对操作工人的技术水平要求低，模具金属纤维完整、表面硬度高、耐磨性好，模具寿命也能得到一定程度的提高；并且解决了部分模具不能在切削机床上加工的困难。实现批产自制，结束了长期以来由于各方面的原因，使精冲工装的生产工艺不成熟的被动局面，彻底解决精冲模具工装的质量问题和生产问题，缩短了产品开发的周期。该模具的应用方法与原制造工艺相比，具有通用性好、可靠性高，操作简便，模具结构设计简单，制造成本低，周期短，可靠实用等特点。现在已成为精冲类产品的最佳挤压成形工装。

附图说明

图1为背景技术的冷镦模具示意图；

图2为本发明挤压成形冷镦模具的结构示意图；

图3为本发明挤压成形冷镦模具的挤压凸模的结构示意图；

图4为本发明挤压成形冷镦模具的模套的结构示意图；

图中，1-下垫板，2-模套，21-模套外壁，22-凸模腔，23-坯料腔，24-限位板，3-挤压凸模，31-凸模主体，32-凸阶，33-成形部，4-上垫板，5-坯料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作说明。

一种挤压成形冷镦模具，它包含模套2和挤压凸模3，挤压凸模3由凸模主体31、凸阶32和成形部33构成，凸阶32设于凸模主体31下，凸阶32下设有模具成形部33；模套2由模套外壁21、凸模腔22、坯料腔23和限位板24构成，凸模主体31可在凸模腔22中移动，限位板24中部设有让凸阶32和成形部33通过的孔，成形部33向下移动穿过限位板24进入坯料腔23，凸模主体31与限位板24接触后阻止成形部33继续向下移动。利用模套2对坯料5定位、对挤压凸模3导向，同轴度易于保证，可靠、取件方便，

模套2下设有下垫板1，挤压凸模3上设有上垫板4，以防止工作台与上顶板工作面受到损坏，同时可调节上顶板与台面的距离。垫板厚度为50～100mm,可采用中碳钢或中碳合金钢调质处理或淬硬致40～45HRC。

出于操作安全和挤压凸模3的挤压深度易于控制，对挤压凸模3进行了双重保护设计；一是在挤压凸模3顶端设计了0.5mm的导角台阶，防止挤压深度过深，影响后续加工。二是在挤压模具的尺寸设计上的控制，模套2高50mm、凸模主体31高21.2mm、限位板24和凸阶32厚度3mm、坯料腔23高26mm，上述尺寸误差为±0.03mm。坯料高度25.8～25.9mm，从而避免了挤压凸模3下行过深，而使精冲胀形过大，从而胀裂模套2，造成安全事故。

一种上述挤压成形冷镦模具的应用方法，该方法为如下步骤：棒料→锻造→球化退火→车坯料→坯料串磨外圆→坯料平磨→磷皂化处理→挤压成形冷镦→粗车→淬火回火→鐓后串磨外圆→精车→成品平磨→成品制标；车坯料、坯料串磨外圆、坯料平磨是为了使坯料满足坯料腔23的加工尺寸；粗车包括抛光型面、平面和倒角；淬火回火的标准为HRC62～64真空炉；精车包括研磨、抛光型面、棱边倒角。

车坯料还包括对坯料的两端进行倒角处理，避免由于挤压后胀大出现两端外翻而使零件取不出来。挤压成形冷镦过程中为镦制模具设有防护罩，挤压凸模3必须放入模套2内，以防挤压受力时凸模倾斜。操作时必须放下防护罩，防止凸模破碎飞出伤人。挤压成形冷镦过程中在坯料的被挤压面涂有润滑油，防止挤压时粘附咬住。

利用容易加工制造的凸模来挤压型腔，可改善加工工艺及简化模具结构；能用一个凸模制造多个形状一致的型腔，适合于标准件行业大批量生产的需要；挤压成形冷镦模具特别适用于以半封闭模占大多数的冷镦模具的制造；冷挤压型腔在高强度、异形件生产中将有更加广泛的应用。 

Claims (7)

1.一种挤压成形冷镦模具，它包含模套（2）和挤压凸模（3），其特征是：所述挤压凸模（3）由凸模主体（31）、凸阶（32）和成形部（33）构成，凸阶（32）设于凸模主体（31）下，凸阶（32）下设有模具成形部（33）；所述模套（2）由模套外壁（21）、凸模腔（22）、坯料腔（23）和限位板（24）构成，所述凸模主体（31）可在凸模腔（22）中移动，所述限位板（24）中部设有让凸阶（32）和成形部（33）通过的孔，成形部（33）向下移动穿过限位板（24）进入坯料腔（23），凸模主体（31）与限位板（24）接触后阻止成形部（33）继续向下移动。

2. 根据权利要求1所述的挤压成形冷镦模具，其特征是：所述的模套（2）下设有下垫板（1），挤压凸模（3）上设有上垫板（4）。

3. 根据权利要求1所述的挤压成形冷镦模具，其特征是：所述的模套（2）高50mm、凸模主体（31）高21.2mm、限位板（24）和凸阶（32）厚度3mm、坯料腔（23）高26mm，上述尺寸误差为±0.03mm。

4. 根据权利要求1所述的挤压成形冷镦模具的应用方法，其特征是：该方法为如下步骤：棒料→锻造→球化退火→车坯料→坯料串磨外圆→坯料平磨→磷皂化处理→挤压成形冷镦→粗车→淬火回火→鐓后串磨外圆→精车→成品平磨→成品制标；所述车坯料、坯料串磨外圆、坯料平磨是为了使坯料满足坯料腔（23）的加工尺寸；所述粗车包括抛光型面、平面和倒角；所述淬火回火的标准为HRC62～64真空炉；所述精车包括研磨、抛光型面、棱边倒角。

5. 根据权利要求4所述的挤压成形冷镦模具的应用方法，其特征是：所述车坯料还包括对坯料的两端进行倒角处理。

6. 根据权利要求4所述的挤压成形冷镦模具的应用方法，其特征是：所述挤压成形冷镦过程中为镦制模具设有防护罩。

7. 根据权利要求4所述的挤压成形冷镦模具的应用方法，其特征是：所述挤压成形冷镦过程中在坯料的被挤压面涂有润滑油。