CN109048243A - 三层组合凹模的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模具加工制造领域，公开了一种适用于锻造行业三层组合凹模的加工制造方法，具体加工步骤为：首先以内模芯外径为基准，确定内模芯与中模套之间的过盈量，再以中模套的外径为基准，确定中模套与外模套之间的过盈量，然后分别加工外模套、中模套和内模芯，并保证配合处有效接触面85%以上和角度的一致性，再根据组合凹模的不同结构和客户需求采用冷装或热装的组装方式，组装后再整体加工。本发明将外模套、中模套黑内模芯采用过盈配合的方式进行组装，且在加工前将相邻两层模之间的预紧力进行了计算，通过预紧力来准确设定过盈量，各子件之间保证有效接触面积85%以上，使得三层组合凹模寿命稳定可靠，比普通凹模提高了几十倍。
Description
技术领域
本发明涉及模具加工制造领域，具体涉及一种适用于锻造行业三层组合凹模的加工制造方法。
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。三层组合凹模分为外模套、中模套和内模芯三部分，模套和内模芯材质不同，采用过盈配合的方式装配到一起。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。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
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提出了一种三层组合凹模的加工方法，通过确定各层模之间的过盈量、保证接触面积，使其寿命更加稳定可靠。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提出了一种三层组合凹模的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：确定组合凹模各子件之间的过盈量，首先以内模芯的外径为基准，确定中模套与内模芯之间的第一层预紧力，所述第一层预紧力由公式4×D1/1000来确定，D1为内模芯的外径；然后以中模套的外径为基准，确定外模套与中模套之间的第二层预紧力，所述第二层预紧力由公式2×D2/1000来确定，D2为中模套的外径；
步骤二：子件加工，确定组合凹模各子件之间的过盈量后，分别加工外模套、中模套和内模芯，加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨削加工，配合处的有效接触面积为85%以上，且保证互换性；
步骤三：组合凹模装配，外模套、中模套和内模芯的子件加工好后，根据组合凹模的结构和客户要求采用冷装或热装的组装方式，完成组合凹模的装配；
步骤四：成品加工，将装配好的组合凹模按照外径、长度及内径的顺序进行后续加工处理。
步骤二中所述配合处的圆跳动在0.01以内，且保持角度一致。
所述外模套和中模套采用的材质为结构钢或热作模具钢。
所述内模芯采用的材质为高速钢或硬质合金。
本发明的有益效果：本发明将外模套、中模套黑内模芯采用过盈配合的方式进行组装，且在加工前将相邻两层模之间的预紧力进行了计算，通过预紧力来准确设定过盈量，各子件之间采用角度配合，有效接触面积为85%以上，且配合处的角度一致，圆跳动控制在0.01以内，使得三层组合凹模寿命稳定可靠，比普通凹模提高了几十倍。
附图说明
图1是三层角度配合组合凹模的结构示意图；
图2是冷装方式的示意图；
图3是热装方式的示意图；
图4是有效接触面积示意图。
图中：1-外模套，2-中模套，3-内模芯，4-压力机，5-电炉。
具体实施方式
下面结合附图对发明进行详细说明。
图1是三层组合凹模结构示意图，采用角度配合，分为外模套1、中模套2和内模芯3，三者相互之间采用角度配合，其中，外模套1和中模套2一般采用的材质为结构钢或热作模具钢，内模芯3一般采用高速钢或硬质合金。
三层组合凹模的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一：确定组合凹模各子件之间的过盈量，首先以内模芯3的外径为基准，确定中模套2与内模芯3之间的第一层预紧力，根据第一层预紧力来确定中模套2与内模芯3之间的过盈量，第一层预紧力由公式4×D1/1000来确定，D1为内模芯3的外径；然后以中模套2的外径为基准，确定外模套与中模套之间的第二层预紧力，根据第二层预紧力来确定中模套2与外模套1之间的过盈量，第二层预紧力由公式2×D2/1000来确定，D2为中模套2的外径；
步骤二：子件加工，确定组合凹模各子件之间的过盈量后，分别加工外模套1、中模套2和内模芯3，加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨削加工，配合处的有效接触面积（见图4中的黑色加粗线）达到85%以上，且保证互换性，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；
步骤三：组合凹模装配，外模套1、中模套2和内模芯3的子件加工好后，根据组合凹模的结构和客户要求选用采用冷装或热装的组装方式，完成组合凹模的装配；其中冷装是在常温下采用压力机4进行装配，冷装适用于角度配合和热装不可的组合凹模，冷装速度快，效率高，内模芯可以更换，但能产生不均匀内应力。热装是将外模套1在电炉5中加热到一定温度后装配。热装稳定性好，但有局限性，根据热涨量（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材质的回火温度。
步骤四：成品加工，将装配好的组合凹模按照外径、长度及内径的顺序进行后续加工处理。其中需要注意的是因为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 (4)
1.三层组合凹模的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一：确定组合凹模各子件之间的过盈量，首先以内模芯（3）的外径为基准，确定中模套（2）与内模芯（3）之间的第一层预紧力，所述第一层预紧力由公式4×D1/1000来确定，D1为内模芯（3）的外径；然后以中模套（2）的外径为基准，确定外模套（1）与中模套（2）之间的第二层预紧力，所述第二层预紧力由公式2×D2/1000来确定，D2为中模套（2）的外径；
步骤二：子件加工，确定组合凹模各子件之间的过盈量后，分别加工外模套（1）、中模套（2）和内模芯（3），加工中在保证过盈量的基础上，配合处使用磨削加工，配合处的有效接触面积为85%以上，且保证互换性；
步骤三：组合凹模装配，外模套（1）、中模套（2）和内模芯（3）的子件加工好后，根据组合凹模的结构和客户要求选用冷装或热装的组装方式，完成组合凹模的装配；
步骤四：成品加工，将装配好的组合凹模按照外径、长度及内径的顺序进行后续加工处理。
2.根据权利要求1所述的三层组合凹模的加工方法，其特征在于：步骤二中所述配合处的圆跳动在0.01以内，且保持角度一致。
3.根据权利要求1所述的三层组合凹模的加工方法，其特征在于：所述外模套（1）和中模套（2）采用的材质为结构钢或热作模具钢。
4.根据权利要求1所述的三层组合凹模的加工方法，其特征在于：所述内模芯（3）采用的材质为高速钢或硬质合金。
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| JPH11347677A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-21 | Hitachi Metals Ltd | 押出用および鍛造用ダイス |
| CN102773300A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-11-14 | 太仓久信精密模具有限公司 | 异形型腔硬质合金冷挤压模具 |
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2018
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