CN111809026A - 挤压强化工装以及挤压强化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种挤压强化工装以及挤压强化装置，涉及挤压强化技术领域，包括：相互对应配合的上模和下模；顶杆和支撑杆，顶杆与上模连接，支撑杆与下模连接；顶杆和支撑杆同轴设置且端部相对，顶杆的端部开设有第一容纳槽，支撑杆的端部开设有第二容纳槽；第一容纳槽和第二容纳槽用于容置挤压强化球。在上述技术方案中，挤压强化球在挤压强化操作后仍旧处于第二容纳槽内，不会发生掉落，因此不用替换挤压强化球或寻找掉落的挤压强化球，只需要将第二容纳槽内的挤压强化球拿起并安装下一个工件，便可以继续进行下一个工件的挤压强化操作，有效的提高了工作效率。

Description

挤压强化工装以及挤压强化装置

技术领域

本发明涉及挤压强化技术领域，尤其是涉及一种挤压强化工装以及挤压强化装置。

背景技术

挤压强化工艺是提高零件机械疲劳强度以及抗应力腐蚀能力的重要方法。现有技术中，挤压强化工艺通常采用芯棒挤压方式或球挤压方式。其中，芯棒挤压方式中所采用的芯棒加工成本高，且芯棒极易产生磨损，容易导致芯棒报废。而球挤压方式中，受限于采用的挤压强化球的体积偏小以及表面光滑等原因，挤压强化球在挤压操作过程中不易拿取，挤压强化定位困难，同时挤压强化球一旦完成挤压强化则会从工件一侧脱出或掉落，因此导致可操作性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挤压强化工装以及挤压强化装置，以解决现有技术中球挤压强化过程可操作性差的技术问题。

本发明提供的一种挤压强化工装，包括：

相互对应配合的上模和下模；

顶杆和支撑杆，所述顶杆与所述上模连接，所述支撑杆与所述下模连接；

所述顶杆和所述支撑杆同轴设置且端部相对，所述顶杆的端部开设有第一容纳槽，所述支撑杆的端部开设有第二容纳槽；

所述第一容纳槽和所述第二容纳槽用于容置挤压强化球。

进一步的，所述上模包括：

上模柄，所述顶杆的顶端与所述上模柄的底部连接，所述第一容纳槽开设在所述顶杆的底端。

进一步的，所述上模还包括：

压板，所述压板上开设有第一通孔，所述压板与所述上模柄的底部活动连接，且所述顶杆的底端自所述第一通孔穿出。

进一步的，所述上模还包括：

至少一个弹性体，所述弹性体安装在所述上模柄的底部和所述压板之间。

进一步的，所述下模包括：

底座，所述支撑杆的底端与所述底座的顶部连接，所述第二容纳槽开设在所述支撑杆的顶端。

进一步的，所述下模还包括：

弹性件，所述弹性件安装在所述支撑杆上，所述支撑杆通过所述弹性件轴向弹性装配在所述底座的顶部。

进一步的，所述底座上开设有滑孔，所述支撑杆的底端滑动插接装配在所述滑孔内；

所述支撑杆上设置有限位部，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套装在所述支撑杆上，所述弹簧的一端与所述限位部弹性抵接，所述弹簧的另一端与所述底座弹性抵接；

所述支撑杆由此通过所述弹性件轴向弹性装配在所述底座的顶部。

进一步的，所述下模还包括：

导向座，所述导向座上开设有第二通孔，所述导向座安装在所述底座的顶部，且所述支撑杆的顶端自所述第二通孔穿出。

进一步的，所述底座的顶部开设有装配槽，所述支撑杆轴向弹性装配在所述装配槽内，且所述导向座的底部插接装配在所述装配槽内。

本发明还提供了一种挤压强化装置，包括压机以及所述挤压强化工装；

所述压机包括下压端和平台，所述上模与所述下压端连接，所述下模安装在所述平台上。

在上述技术方案中，利用这种挤压强化工装对工件的孔结构进行挤压强化时，可以实现通过挤压强化球对孔结构进行挤压强化操作，并同时保证在挤压强化操作过后，挤压强化球仍旧能够保持在原位，此时将工件移除后，挤压强化球仍旧处于第二容纳槽内，挤压强化球不会发生掉落，因此不用替换挤压强化球或寻找掉落的挤压强化球，只需要将第二容纳槽内的挤压强化球拿起并安装下一个工件，便可以继续进行下一个工件的挤压强化操作，有效的提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的上模的剖视图；

图2为本发明一个实施例提供的下模的剖视图；

图3为本发明一个实施例提供的上模和下模的工作剖视图1；

图4为本发明一个实施例提供的上模和下模的工作剖视图2；

图5为本发明一个实施例提供的顶杆的结构示意图；

图6为本发明一个实施例提供的支撑杆的结构示意图。

附图标记：

1、上模；2、下模；3、顶杆；4、支撑杆；

5、挤压强化球；6、工件；

11、上模柄；12、压板；13、弹性体；14、第一通孔；

21、底座；22、弹性件；23、导向座；

24、滑孔；25、第二通孔；26、装配槽；

31、第一容纳槽；

41、第二容纳槽；42、限位部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，本实施例提供的一种挤压强化工装，包括：

相互对应配合的上模1和下模2；

顶杆3和支撑杆4，所述顶杆3与所述上模1连接，所述支撑杆4与所述下模2连接；

所述顶杆3和所述支撑杆4同轴设置且端部相对，所述顶杆3的端部开设有第一容纳槽31，所述支撑杆4的端部开设有第二容纳槽41；

所述第一容纳槽31和所述第二容纳槽41用于容置挤压强化球5。

需要说明的是，该挤压强化工装在进行挤压强化操作时，可以与适配的压机进行配合使用，压机可以控制上模1和下模2相对运动，因此，随着上模1和下模2的相对运动，上模1和下模2上连接的顶杆3和支撑杆4便可以相对运动，即顶杆3和支撑杆4相对靠近或远离。优选的，所述第一容纳槽31和/或所述第二容纳槽41为弧面槽，所述挤压强化球5的材质为硬质合金。

另外，该顶杆3和支撑杆4可以整体上为杆状结构，或者该顶杆3和支撑杆4也可以仅将其端部位置设置为杆状结构，也即将顶杆3的底端设置为杆状结构，同时，将支撑杆4的顶端设置为杆状结构。该设置为杆状结构部分的形状不做限定，可以为圆柱杆或者棱柱杆等，只要可以与待强化工件6的孔结构形成结构上的适配即可，也即只要能够在该孔结构通过挤压强化球5进行挤压强化操作后，使顶杆3或支撑杆4自由的穿过该孔结构即可。

根据顶杆3和支撑杆4的相对运动，同时参考图3和图4所示，首先可以将工件6的孔结构穿接在支撑杆4的顶端，为了保持工件6稳定也可以通过辅助设备保持工件6固定在原位。

然后，将挤压强化球5自由放置在第二容纳槽41内，控制上模1和下模2相对靠近，此时随着上模1和下模2相对靠近，顶杆3和支撑杆4也会相对靠近，使顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接。

此时，顶杆3会自上而下的穿过工件6的孔结构，该挤压强化球5也会同步的自孔结构的一侧挤压强化该孔结构，并随之越过到孔结构的另一侧。在此过程中，虽然挤压强化球5自孔结构的一侧越过到其另一侧，但是该挤压强化球5仍旧能够保持在顶杆3和支撑杆4之间，也即保持在第一容纳槽31和第二容纳槽41之间。

所以，利用这种挤压强化工装对工件6的孔结构进行挤压强化时，可以实现通过挤压强化球5对孔结构进行挤压强化操作，并同时保证在挤压强化操作过后，挤压强化球5仍旧能够保持在原位.

此时，将工件6移除后，挤压强化球5仍旧处于第二容纳槽41内，相比于现有技术中挤压强化球5完成挤压强化操作后就会从工件的另一侧掉落相比，此时挤压强化球5不会发生掉落，因此不用替换挤压强化球5或寻找掉落的挤压强化球5，只需要将第二容纳槽41内的挤压强化球5拿起并安装下一个工件，便可以继续进行下一个工件6的挤压强化操作，仅利用一个挤压强化球5便可以持续的完成挤压强化操作，节省了替换挤压强化球5或寻找掉落的挤压强化球5的操作，有效的提高了工作效率。

在一个实施例中，继续参考图1所示，所述上模1包括：上模柄11，所述顶杆3的顶端与所述上模柄11的底部连接，所述第一容纳槽31开设在所述顶杆3的底端。此时，该顶杆3可以通过螺纹装配的方式安装在所述上模柄11的底部，为了方便该顶杆3的安装，该上模柄11的底部还可设置适配的螺纹孔结构，将顶杆3的顶端与该螺纹孔结构相互连接，并优选为安装在上模柄11的底部中心位置。除此之外，该顶杆3也可以通过卡接固定的方式、插接装配的方式等其他各种适配的方式安装在所述上模柄11的底部，在此不做赘述。

继续参考图2所示，所述上模1还包括：压板12，所述压板12上开设有第一通孔14，所述压板12与所述上模柄11的底部活动连接，且所述顶杆3的底端自所述第一通孔14穿出。因此，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，该压板12也会抵接在工件6上。

此时，由于所述压板12与所述上模柄11的底部活动连接，所以所述顶杆3的底端自所述第一通孔14穿出，而与此同时，工件6则会被保持在下模2和压板12之间。此时，顶杆3进一步的穿出压板12上的第一通孔14，进而自上而下的穿过工件6的孔结构，该挤压强化球5也会同步的自孔结构的一侧挤压强化该孔结构，并随之越过到孔结构的另一侧。

与之配合的，所述上模1还包括：至少一个弹性体13，所述弹性体13安装在所述上模柄11的底部和所述压板12之间。该弹性体13可以选择为多个同步安装在所述上模柄11的底部和所述压板12之间，也可以选择套筒结构的弹性体13套接在顶杆3上并安装在所述上模柄11的底部和所述压板12之间。

此时，该弹性体13会对所述上模柄11的底部和所述压板12之间形成弹性力，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，该压板12也会弹性的抵接在工件6上，使工件6可以以合适的压紧力被保持在在下模2和压板12之间。

继续参考图3所示，所述下模2包括：底座21，所述支撑杆4的底端与所述底座21的顶部连接，所述第二容纳槽41开设在所述支撑杆4的顶端。其中，该支撑杆4可以通过弹性装配的方式安装在该底座21上，以能够保证顶杆3与该支撑杆4相对靠近并抵接时，支撑杆4可以随着相互抵接的程度而弹性伸缩。

由此，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，支撑杆4可以随之下缩而对顶杆3和支撑杆4之间的挤压强化球5形成一种预压力，这种预压力可以有效的方式顶杆3和支撑杆4之间的抵接发生歪斜，防止挤压强化球5发生脱落，也能够有效保证工件6在整个挤压强化过程中保持稳定，从而有效的提高挤压强化的效果，提高整个操作的顺畅性。

在一个实施例中，上述的弹性装配可以通过设置弹性件22实现，例如，所述下模2还包括：弹性件22，所述弹性件22安装在所述支撑杆4上，所述支撑杆4通过所述弹性件22轴向弹性装配在所述底座21的顶部。

因此，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，顶杆3施加给支撑杆4的作用力可以通过该支撑杆4传递给弹性件22，使弹性件22受力被压缩。此时，支撑杆4就会随着弹性件22的压缩而弹性回缩，而在此支撑杆4的弹性回缩过程中，就能够对顶杆3和支撑杆4之间的挤压强化球5形成一种预压力。

这种预压力可以有效的方式顶杆3和支撑杆4之间的抵接发生歪斜，防止挤压强化球5发生脱落，也能够有效保证工件6在整个挤压强化过程中保持稳定，从而有效的提高挤压强化的效果，提高整个操作的顺畅性。

除此之外，该支撑杆4也可以而本身就具有弹性伸缩效果，即支撑杆4的一部分由弹性部件构成，例如弹簧或其他弹性结构，因此其本身就具备弹性回缩的效果，而不必通过辅助的弹性件22实现弹性回缩，在此不做赘述。

在一个实施例中，所述底座21上开设有滑孔24，所述支撑杆4的底端滑动插接装配在所述滑孔24内；所述支撑杆4上设置有限位部42，所述弹性件22为弹簧，所述弹簧套装在所述支撑杆4上，所述弹簧的一端与所述限位部42弹性抵接，所述弹簧的另一端与所述底座21弹性抵接；所述支撑杆4由此通过所述弹性件22轴向弹性装配在所述底座21的顶部。

因此，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，顶杆3施加给支撑杆4的作用力可以通过该支撑杆4传递给弹性件22，使弹性件22受力被压缩，与此同时，该支撑杆4的底端就会在滑孔24内轴向滑动，不仅能够保证支撑杆4可以任意的回缩，还能够对该支撑杆4形成限位滑动的效果，即只限定其沿着直线滑动。此时，支撑杆4就会随着弹性件22的压缩而弹性回缩。

进一步的，所述下模2还包括：导向座23，所述导向座23上开设有第二通孔25，所述导向座23安装在所述底座21的顶部，且所述支撑杆4的顶端自所述第二通孔25穿出。此时，该导向座23可以与上模1的压板12形成配合，当控制上模1和下模2相对靠近时，随着顶杆3的底端与支撑杆4的顶端相对触碰抵接，该压板12和导向座23均会抵接在工件6上，从而通过压板12和导向座23同时对工件6形成挤压限位，保持工件6在挤压强化的过程中保持稳定。

其中，该压板12和导向座23上还可以根据工件6结构的不同，设置成对应的凹槽结构或凸起结构，以在挤压保持工件6时能够与工件6的外部结构形成适配，在保证挤压保持工件6的同时还不会破坏工件6的外部结构。

对于导向座23的安装，所述底座21的顶部可以开设有装配槽26，所述支撑杆4轴向弹性装配在所述装配槽26内，且所述导向座23的底部插接装配在所述装配槽26内。此时，支撑杆4也可以利用该装配槽26形成弹性装配，整个结构紧凑而稳定。

本发明还提供了一种挤压强化装置，包括压机以及所述挤压强化工装；所述压机包括下压端和平台，所述上模1与所述下压端连接，所述下模2安装在所述平台上。此时，当需要利用该挤压强化工装进行挤压强化操作时，可以通过压机控制上模1和下模2相对靠近或分离，由上可知，在进行每一次挤压强化后，挤压强化球5可以恢复到原位，进而进行下一步的挤压强化操作，工作效率大大提高。由于所述挤压强化工装的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。任何有关于所述挤压强化工装的技术内容均可参考前文的记载。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种挤压强化工装，其特征在于，包括：

相互对应配合的上模和下模；

顶杆和支撑杆，所述顶杆与所述上模连接，所述支撑杆与所述下模连接；

所述顶杆和所述支撑杆同轴设置且端部相对，所述顶杆的端部开设有第一容纳槽，所述支撑杆的端部开设有第二容纳槽；

所述第一容纳槽和所述第二容纳槽用于容置挤压强化球。

2.根据权利要求1所述的挤压强化工装，其特征在于，所述上模包括：

上模柄，所述顶杆的顶端与所述上模柄的底部连接，所述第一容纳槽开设在所述顶杆的底端。

3.根据权利要求2所述的挤压强化工装，其特征在于，所述上模还包括：

压板，所述压板上开设有第一通孔，所述压板与所述上模柄的底部活动连接，且所述顶杆的底端自所述第一通孔穿出。

4.根据权利要求3所述的挤压强化工装，其特征在于，所述上模还包括：

至少一个弹性体，所述弹性体安装在所述上模柄的底部和所述压板之间。

5.根据权利要求1所述的挤压强化工装，其特征在于，所述下模包括：

底座，所述支撑杆的底端与所述底座的顶部连接，所述第二容纳槽开设在所述支撑杆的顶端。

6.根据权利要求5所述的挤压强化工装，其特征在于，所述下模还包括：

弹性件，所述弹性件安装在所述支撑杆上，所述支撑杆通过所述弹性件轴向弹性装配在所述底座的顶部。

7.根据权利要求6所述的挤压强化工装，其特征在于，所述底座上开设有滑孔，所述支撑杆的底端滑动插接装配在所述滑孔内；

所述支撑杆上设置有限位部，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套装在所述支撑杆上，所述弹簧的一端与所述限位部弹性抵接，所述弹簧的另一端与所述底座弹性抵接；

所述支撑杆由此通过所述弹性件轴向弹性装配在所述底座的顶部。

8.根据权利要求5所述的挤压强化工装，其特征在于，所述下模还包括：

导向座，所述导向座上开设有第二通孔，所述导向座安装在所述底座的顶部，且所述支撑杆的顶端自所述第二通孔穿出。

9.根据权利要求8所述的挤压强化工装，其特征在于，所述底座的顶部开设有装配槽，所述支撑杆轴向弹性装配在所述装配槽内，且所述导向座的底部插接装配在所述装配槽内。

10.一种挤压强化装置，其特征在于，包括压机以及权利要求1-9中任一项所述的挤压强化工装；

所述压机包括下压端和平台，所述上模与所述下压端连接，所述下模安装在所述平台上。

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