CN105344905B - 平行双头冷镦座 - Google Patents

Abstract

本发明平行双头冷镦座，座体中设有左右两个腔体，腔体从上至下分为顶针腔、顶针座腔和液压腔，左右两个腔体的液压腔连通；顶针腔和顶针座腔为圆柱形，顶针腔和顶针座腔的中轴线共线，顶针座腔的直径大于顶针腔的直径；液压腔包括与顶针座腔连通的圆柱形腔段，圆柱形腔段与顶针座腔的中轴线共线，圆柱形腔段的直径小于顶针座腔的直径。将传统的座体设置成双腔结构，增加了顶针座腔的结构，并且将座体中的顶针从静止状态改为可运动的状态。由于座体设置成双腔结构后，能够对座体进行间歇的冷镦操作，并且利用腔体的冷镦动作将另一个腔体中的工件从座体中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。

Description

平行双头冷镦座

技术领域

本发明涉及一种冷镦成型的定模，具体涉及一种平行双头冷镦座。

背景技术

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送出一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点：冷镦可加工成适用较小荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。

目前，在冷镦加工中，常使用的装置是弹簧冲模。一般的弹簧冲模竖向设置，其中设有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格控制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要将其从动模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。再者，常用的冷镦机构都是将顶针设置在动模中，主要是要利用设备的自重进行冷镦操作。但是，定模中没有相应的滑动结构设计，使得顶针设置在动模中，随着动模的运动而运动，并没有将动模回程的动作和顶针的运动有效地结合起来，实际上造成了时间和动力的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平行双头冷镦座，采用改良的结构，在冷镦座中改变了腔体的结构，使得腔体中两个联动的顶针利用动模的动作完成冷镦和推料的动作。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：平行双头冷镦座，包括座体，所述座体中设有左右两个腔体，所述腔体从上至下分为顶针腔、顶针座腔和液压腔，所述左右两个腔体的液压腔连通；所述顶针腔和顶针座腔为圆柱形，所述顶针腔和顶针座腔的中轴线共线，所述顶针座腔的直径大于顶针腔的直径；所述液压腔包括与顶针座腔连通的圆柱形腔段，所述圆柱形腔段与顶针座腔的中轴线共线，所述圆柱形腔段的直径小于顶针座腔的直径。

采用上述技术方案时，将传统的座体设置成双腔结构，增加了顶针座腔的结构，并且将座体中的顶针从静止状态改为可运动的状态。由于座体设置成双腔结构后，能够对座体进行间歇的冷镦操作，并且利用腔体的冷镦动作将另一个腔体中的工件从座体中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，因为增加了一个顶针座腔，使得顶针座只能够在顶针座腔内滑动，并且在顶针座向下接触到顶针座腔壁时，顶针座腔壁对顶针座有一个支撑和限位作用，使得顶针能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔壁进而传递给座体上。另一方面，顶针座在顶针座腔中滑动，其滑动的距离最终表现在另一边的顶针伸入顶针腔的长度上。当左边的顶针最大伸入顶针腔时，将通过液压结构，把右边的顶针腔中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在顶针腔中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。

进一步改进方案，为了解决顶针座腔的加工和使用中的配合问题，所述顶针腔的直径和圆柱形腔段的直径相同，所述顶针座腔的直径是顶针腔直径的两倍。上述设置，能够在加工中利用旋转切割的方式加工出一体的结构，并且在使用中，顶针座腔与顶针座配合，使得顶针座施加在顶针座腔壁上的压力较为均匀，防止造成局部应力集中。

进一步改进方案，所述顶针腔的腔壁处镶嵌有镶块，所述镶块的内腔纵截面形状为“凸”字形。设置为“凸”字形能够体现冷镦后工件的截面部分出现变大的情况，并且规则的截面形状不会影响工件的顶出。

进一步改进方案，所述左右两个腔体镜像对称设置。采用镜像对称的设置方式使得两个腔体的结构和受力对称，提高结构的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明平行双头冷镦座实施例的结构示意图；

图2是图1的使用状态示意图。

具体实施方式

附图标记：座体1，顶针腔11，顶针座腔12，液压腔13，镶块2，顶针31，顶针座32，活塞杆33，活塞34，成型工件4。

如图1所示，本发明平行双头冷镦座，在座体1的外侧壁上对应设置有相应的固定结构，用于将座体1固定在安装座上。在座体1中开设有两个中空的腔体，腔体分为顶针腔11、顶针座腔12和液压腔13，顶针腔11位于腔体的上端，液压腔13位于腔体的底部，顶针座腔12位于顶针腔11和顶针座腔12之间。在腔体中，位于顶针腔11的腔壁处镶嵌有镶块2，镶块2的硬度大于腔体的硬度，在顶针腔11中进行工件冷镦成型时，通过镶块2可以防止对腔体造成磨损。两个腔体底部的液压腔13相互连通，形成一个连通器。

如图2所示，腔体中设有一个可以滑动的顶针结构，该顶针结构包括了顶针31、顶针座32、活塞杆33和活塞34。其中，顶针31、顶针座32、活塞杆33和活塞34均为圆柱形，并且顶针31的直径与活塞杆33的直径相同，顶针座32的直径大于顶针31和活塞杆33的直径。活塞34的直径大于活塞杆33的直径。其中的顶针座32位于顶针座腔12中，顶针座32可以在顶针座腔12中上下滑动，而活塞34能够封闭液压腔13的截面，使得整个液压结构发挥对应的作用。其中，顶针座32、顶针座腔12、顶针31的长度还有一个配合关系。具体如图2所摆放的位置所示，当左边的顶针座32的下底面与左边的顶针座腔12的内底面接触时，左边的顶针31的上端部正常伸入上部的顶针腔11中，这时，左边的顶针31的上端部形成位于左边的的顶针腔11的冷镦底面，并且左边的顶针31将压力通过左边的顶针座32的下底面传递给左边的顶针座腔12，进而传递给座体1。在此状态下，左边的活塞杆33连同其上的活塞34过度伸入左边的液压腔13中，将其中的液体压向右侧，使得右边的活塞34连同其中活塞杆33一起上移，从而将右边的顶针31过度伸入右边的顶针腔11中，将右边的顶针腔11中的成型工件4顶出。

使用时，将待加工的棒料通过左动模夹取后插入左边的顶针腔11中，并且左动模施加冷镦压力，使得棒料顶住左边的顶针31，通过左边的顶针31将左边的顶针座32向下推动，直到左边的顶针座32顶在左边的顶针座腔12的腔壁上而不能移动，同时左边的顶针座32下部的活塞杆33连同其上的活塞34过度伸入下部的液压腔13中，将其中的液体压向右侧，使得右边的活塞34连同其中活塞杆33一起上移，从而将右边的顶针31过度伸入右边的顶针腔11中，将右边的顶针腔11中的成型工件4顶出。左模继续施加冷镦压力，将棒料在左边的顶针腔11中冷镦成型。之后左动模退出，成型工件4可能因为含料的原因卡在左边的顶针腔11中而不能自动退出。操作右动模将待加工的棒料通过右动模夹取后插入右边的顶针腔11中，并且右动模施加冷镦压力，使得棒料顶住右边的顶针31，通过右边的顶针31将右边的顶针座32向下推动，直到右边的顶针座32顶在右边的顶针座腔12的腔壁上不能移动，同时左边的顶针31将左边的顶针腔11中已经冷镦成型的成型工件4顶出，右动模继续施加冷镦压力，将棒料在右边的顶针腔11中冷镦成型。交替上述动作，实现在座体1中工件的冷镦成型和自动退料的操作。

将传统的座体1设置成双腔结构，增加了顶针座腔的结构，并且将座体1中的顶针31从静止状态改为可运动的状态。由于座体1设置成双腔结构后，能够对座体1进行间歇的冷镦操作，并且利用腔体的冷镦动作将另一个腔体中的成型工件4从座体1中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，因为增加了一个顶针座腔12，使得顶针座32只能够在顶针座腔12内滑动，并且在顶针座32向下接触到顶针座腔12壁时，顶针座腔12壁对顶针座32有一个支撑和限位作用，使得顶针31能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔12壁进而传递给座体1上。另一方面，顶针座32在顶针座腔12中滑动，其滑动的距离最终表现在另一边的顶针31伸入顶针腔11的长度上。当左边的顶针31最大伸入顶针腔11时，将通过液压结构，把右边的顶针腔11中已经成型的成型工件4顶出，避免成型工件4卡放在顶针腔11中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.平行双头冷镦座，包括座体，其特征是，所述座体中设有左右两个腔体，所述腔体从上至下分为顶针腔、顶针座腔和液压腔，所述左右两个腔体的液压腔连通；所述顶针腔和顶针座腔为圆柱形，所述顶针腔和顶针座腔的中轴线共线，所述顶针座腔的直径大于顶针腔的直径；所述液压腔包括与顶针座腔连通的圆柱形腔段，所述圆柱形腔段与顶针座腔的中轴线共线，所述圆柱形腔段的直径小于顶针座腔的直径。

2.根据权利要求1所述的平行双头冷镦座，其特征是，所述顶针腔的直径和圆柱形腔段的直径相同，所述顶针座腔的直径是顶针腔直径的两倍。

3.根据权利要求2所述的平行双头冷镦座，其特征是，所述顶针腔的腔壁处镶嵌有镶块，所述镶块的内腔纵截面形状为“凸”字形。

4.根据权利要求1所述的平行双头冷镦座，其特征是，所述左右两个腔体镜像对称设置。