CN114054660B - 一种用于冷镦带帽杆件的组合模具 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种用于冷镦带帽杆件的组合模具，以解决现有技术中的杆帽加工模具在使用时会出现尺寸超差、变形的情况以及使用寿命单次、浪费成本的技术问题。用于墩制杆帽的组合模具包括包括模套，模套的内孔中分体固设有模芯，模芯中设有杆帽成型孔和杆体成型孔，两孔前后叠装在模芯中且两孔同轴设置，杆体成型孔用于供杆帽的杆体部分插入，杆帽成型孔用于供杆帽前端的挡帽放置；模套内孔的前端孔口上设有与模芯前后挡止的挡止结构；模芯的后侧设有调整垫，调整垫的后侧设有压盖，压盖用于压紧调整垫和模芯，将调整垫和模芯的后端压紧；调整垫中设有调整垫孔，调整垫孔供顶杆从模套的后端杆伸入，以将冷镦后的杆件顶出模套中。

Description

一种用于冷镦带帽杆件的组合模具

技术领域

本发明涉及冷镦杆帽技术领域，具体涉及一种用于冷镦带帽杆件的组合模具。

背景技术

冷镦工艺是利用金属的自身形变，对金属在模具中进行外力施压，从而形成所需外形的工件或毛坯的加工工艺，冷镦工艺常用于加工螺杆、螺栓、螺钉等带杆帽的杆件，通过加压机或冷镦机，将金属在不同的模具中加工成型。

如图1所示，现有的主体模具1均采用整体式加工结构，模具的模壳2和其内孔中的钨钢部分3均为一体成型，在镦制加工过程中常出现钨钢部分3端口的工作部位因冲压而破损，使整个主体模具1报废，而模壳2及钨钢部分3的非工作部位完好无损，造成了成本极大地浪费；且常规主体模具1在镦制圆柱头类产品时，由于主体模具1的内孔为整体密封腔式结构，在镦制加工时会因模具内孔存在空压导致内孔中憋气，使得金属无法充满模具内孔，镦制后产品易出现形状不饱满及尺寸超差的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冷镦带帽杆件的组合模具，以解决现有技术中的杆帽加工模具使用寿命短、成本严重浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的一种用于冷镦带帽杆件的组合模具的技术方案是：

一种用于冷镦带帽杆件的组合模具，包括模套，所述模套的内孔中可拆固设有模芯，所述模芯具有杆帽成型孔和杆体成型孔，杆帽成型孔和杆体成型孔前后同轴布置，杆帽成型孔的孔径大于杆体成型孔的孔径，杆体成型孔供杆件杆体插入，杆帽成型孔用于成型杆件的杆帽；所述模套内孔的前端孔口上设有与模芯前后挡止的挡止结构；所述模芯的后侧设有调整垫，调整垫的后侧设有压盖，压盖用于压紧调整垫和模芯；所述调整垫中设有内孔，调整垫的内孔供顶杆从模套的后端伸入，以将冷镦后的杆件顶出模套中，所述模芯包括分体设置的模片和芯体，所述模片设置在芯体的前端，所述模片的内孔构成所述杆帽成型孔，所述芯体的内孔构成所述杆体成型孔，所述模套上设有排气孔，所述排气孔与杆帽成型孔的后端相通，用于排出杆件冷镦成型过程中杆帽成型孔中的空气，所述模片上与芯体压紧的侧面上开设有排气槽，所述排气孔通过所述排气槽与杆帽成型孔的后端相通，芯体与模片配合的一端开设斜面，所述排气孔沿模套轴向与芯体与模片配合的一端上的斜面对应。

有益效果：通过在模套中分体可拆地设置模芯，模芯可供杆件穿入，在模套外加压即可在模芯中冷镦带帽的杆件，当模芯出现损坏时，将模芯更换即可。挡止结构的设置能够将模芯紧固在模套内孔中，防止模芯向前凸出，更好地保护模芯以及利于镦制工作的进行。调整垫和压盖的设置，从模套后端将模芯支撑，保证了杆件在模套中的放置稳定，通过配备不同高度的调整垫，即可避免模具整体装配过程中出现松动现象，也可以解决模芯只能适用固定高度杆帽的缺陷，针对短杆产品可以减小更换费用较高的模芯高度所需的成本。模具各部件装配完成后旋入压盖即可完成装配，保证模具的紧凑性，避免各部件松动掉落。有效地解决了现有技术中的杆帽加工模具在使用时寿命较短、成本严重浪费的技术问题，模芯中模片和芯体的分体设置，使镦制工作进行中，模芯的工作部位损坏时，仅需更换模片即可，进一步节约了成本，防止冷镦过程中杆帽成形孔中产生憋气使杆件发生错位导致镦制出的杆件出现尺寸超差，通过排气槽的开设进一步将杆帽成形孔中的气体排出，气体经排气槽和排气孔从杆帽成形孔排出至模套外部。

优选地，所述芯体包括分体设置的芯体套和芯体套中的成型体。芯体的分体设置使芯体在连接后结构紧凑且整体的刚度和强度增加。

优选地，所述挡止结构为环形凸缘，环形凸缘的内孔孔壁为锥形面，环形凸缘内孔的前端孔径小于内孔的后端孔径。环形凸缘内孔孔壁为锥形面，加工方便，且锥形面前端孔径小于内孔的后端孔径，将模芯在模套中有效地挡止。

优选地，所述挡止结构为环形凸缘，环形凸缘的内孔孔壁为锥形面，环形凸缘内孔的前端孔径小于内孔的后端孔径，所述模片处于环形凸缘内。模片装配在环形凸缘内，通过前端环形凸缘的锥形面和后端芯体的配合夹紧，将模片在模套的内孔中紧固，防止镦制时模片脱出。

优选地，在调整垫和压盖之间设有后垫。后垫用于填充调整垫和压盖之间的间隙且能够使压盖压紧调整垫，在模具组装后，后垫方便取出。

优选地，所述压盖上开设前后贯通的压盖内孔，所述后垫包括夹合在压盖和调整垫之间的配合部分，还包括伸入压盖内孔中并延伸至压盖外部的定位部分；所述配合部分的形状和大小与调整垫适配压紧，所述定位部分和压盖内孔的孔径适配。配合部分使压盖能够压紧后垫，保证后垫和压盖以及调整垫的配合紧固。而定位部分延伸出压盖设置，在镦制工作进行时，定位部分能够作为模具下端的承力部分，顶压在操作台面上，减小压盖所受的压力，同时能够提供给模芯向上的顶推力，保证镦制时杆件在模芯中压紧。

优选地，所述芯体前后对称。前后对称的芯体其两端均可作为与模套端口的挡止面进行镦制工作，进一步延长模具的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中冷镦用的主体模具的结构示意图；

图2为本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的实施例1的结构示意图；

图3为图2中模套的剖视图；

图4为图2中模片的剖视图；

图5为图4中模片的右视图；

图6为图2中芯体的结构示意图；

图7为图2中调整垫的结构示意图；

图8为图2中后垫的结构示意图；

图9为图2中压盖的结构示意图；

图10为图9中压盖的右视图。

附图标记说明：

1、主体模具；2、模壳；3、钨钢部分；4、模套；5、模芯；6、模片；7、芯体；8、芯体套；9、成型体；10、杆帽成型孔；11、杆体成型孔；12、排气孔；13、排气槽；14、调整垫；15、后垫；16、压盖；17、内螺纹；18、外螺纹；19、锥形面；20、斜面；21、定位部分；22、盖体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“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；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例1：

如图2至图10所示，冷镦杆帽的组合模具（以下简称模具）包括模套4，在模套4的内孔腔体中固设有模芯5，模芯5包括位于模套4内孔的孔口处的模片6以及模片6后端的芯体7，在芯体7后端设有调整垫14，调整垫14后端设有后垫15，通过模套4后端穿设的压盖16，将后垫15和调整垫14压紧。其中，模片6上开设有沿模具轴向方向前后延伸的内孔，模片6的内孔构成了供杆件的杆帽放置的杆帽成型孔10，而芯体7的内孔构成了供杆帽的杆体穿入的杆体成型孔11，如图2所示，杆帽成型孔10位于杆体成型孔11的前端，两孔沿模套4的延伸方向前后同轴布置。

如图3所示，将模套4的内孔前端、安装模片6位置的孔壁面设置为锥形面19，模片6内孔的前端内径大于内孔的后端内径，以避免在模具使用时模片6向外脱出模套4，同时也利于模片6的拆卸更换。在模套4的内孔后段开设有内螺纹17，内螺纹17用于盖板的旋装，保证模具后端的紧固。

如图3所示，为保证镦制过程中杆帽成形孔10中气体的排出，防止模芯5中产生憋气，模套4上开设有与杆帽成形孔10连通的排气孔12。排气孔12设置两个，两排气孔12在模套4上径向对称并延伸至模套4内孔中。为保证模套4在镦制时的稳定和紧固，在模套4外周面上设有楔形和梯形结构，使模套4能够被仪器或器具夹合。

如图4和图5所示，模片6也设置为前小后大的锥形结构，以使模片6适配于模套4端口的锥形开口，以使模片6能够固定在模套4的内孔前端。在模片6与模芯5压紧的侧面上设有和模片6的内孔相切的三个排气槽13，三个排气槽13均匀布置且均与模套4上的排气孔12相通，使杆件在镦制时气体导通。

如图6所示，芯体7包括分体设置的芯体套8和芯体套8中的成型体9，成型体9为钨钢材料模塑成型并过盈装配在芯体套8中。成型体9上开设有内孔，成型体9的内孔和模片6的内孔同轴，以供杆件的杆体穿入。其中，成型体9固设在芯体套8中，芯体套8的前后对称且芯体套8的前后端面均设为斜面20，以使芯体7的前后两端均可用于与模片6配合压紧，同时芯体7上的斜面20结构也可避免装配时模片6松动，同时提高模具整体的排气效果。

如图1和图7所示，在芯体7的后侧设有调整垫14，调整垫14为中心开设通孔的圆柱体结构，调整垫14的内孔与芯体7内孔位置对应、内径相同。调整垫14成套设有多个且各自的厚度各不相同，避免模具整体装配过程中出现松动现象，同时当杆件的杆体较长时，只需改变不同厚度的调整垫14即可，减小调整芯体7所需的成本。

如图1和图8所示，在压盖16的内孔中穿设有后垫15，后垫15用于在压盖16压紧在模套4后端时将压盖16和调整垫14之间的缝隙填充，使模套4中的各组件压合紧密，如图8所示，后垫15设有能够穿装在压盖16内孔中的定位部分21以及后垫15前端的配合部分，配合部分能够和压盖16前端挡止，从而使压盖16将后垫15压紧在调整垫14上，而后垫15的定位部分21和压盖16的内孔适配并向后延伸出压盖16。后垫15延伸出压盖设置，在镦制工作进行时，定位部分21能够作为模具下端的承力部分，顶压在操作台面上，减小压盖16所受的压力,同时能够向上顶推调整垫14和芯体7，保证杆件穿设后在芯体7中被压紧。其中，后垫15上设有和调整垫14的内孔对应的后垫15的内孔，后垫15的内孔同样延伸至压盖16外，以用于在冷镦作业完成后穿入顶杆，顶杆穿过后垫15的内孔和调整垫14的内孔延伸至芯体7的内孔中，从而将杆帽顶出模套4。

如图9和图10所示，压盖16为圆柱状筒形结构，在压盖16的后端设有和模套4后端挡止的盖体22，在压盖16的外周面上开设与模套4后端的内螺纹17适配的外螺纹18，以使压盖16能够旋拧在模套4后端，将模套4后端压合紧固。

本实施例中，模套4前端孔口的锥形面19构成了挡止结构，挡止结构将芯体7挡止在模套4中。本实施例中，模片6和芯体7共同构成了设置在模套4中的模芯5。

本实施例中，当芯体7前端的模片6发生损坏时，只需更换模片6即可，拆装方便，增加了模具的使用寿命，模具可长久使用，各部件均可调可换，芯体7还能两面使用，极大地节约了成本。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例2：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，芯体7前后对称，其两端均可用于与模片6配合贴紧。在本实施例中，为保证芯体的紧固，芯体设置为一端开设斜面，另一端为平面的结构，芯体开设斜面的一端用于与模片配合，芯体的平面一端用于与调整垫压紧，此时芯体用于穿设杆体的一端损坏时就需将芯体更换。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例3：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，压盖16上设有压盖内孔，后垫15的定位部分伸入内孔并延伸出压盖16，后垫15的配合部分和压盖16挡止顶紧。在本实施例中，压盖上取消内孔，压盖设为实心平板或螺柱状结构，压盖将套筒后端密封，此时可将后垫设置为等径结构。在其他实施例中，取消后垫，直接加长调整垫的前后长度或加长压盖的前后长度，使压盖直接顶紧调整垫。或者，调整垫和后垫一体加工而成，共同构成能够和压盖接触压紧的调整垫。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例4：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，模片6为锥形结构，在模片6与芯体7接触压紧的侧面上设有三条排气槽13，三条排气槽13均相切于模片6的内孔并均匀地间隔排布，排气孔12通过排气槽13与杆帽成形孔10的后端相通。在本实施例中，模片上排气槽的数量可进行增减，而排气槽的形状及开设方向均可发生改变，例如将排气槽设为曲线状结构。在其他实施例中，取消排气槽，模片和芯体间的排气靠模套和芯体间的间隙或芯体的内孔来完成。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例5：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，模套4上开设有两条对称且径向延伸的排气孔12，排气孔12用于排出杆件冷镦成型过程中杆帽成型孔10中的空气。在本实施例中，排气孔的数量也可以进行增减，而其在模套上的位置同样也可进行改变，例如开设在模套的中间或后端位置上，或者开设有多条。在其他实施例中，排气孔的方向和形状也可进行改变，例如排气孔设为曲线形或环绕式的形式。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例6：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，模套4前端的端口处设置锥形面19，锥形面19构成了环形凸缘，将模片6在模套4前端紧固。在本实施例中，模套前端的内孔设置为等径结构，模片嵌装或螺纹装配在模套前端。在其他实施例中，环形凸缘还可以是分体设置在模套内孔上的外加结构，例如挡环或挡块，环形凸缘和模片相配合，将模片安装在模套前端的内孔上。

本发明所提供的用于冷镦带帽杆件的组合模具的具体实施例7：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，芯体7包括分体设置的模片6和芯体7，芯体7包括分体设置的芯体套8和芯体套8中的成型体9，成型体9为钨钢材料制成。在本实施例中，模片和芯体可以一体设置，在损坏时更换芯体，当模片和芯体一体设置时，安装模片的模套内孔面可以由圆锥面改为圆柱面。或者，芯体套和成型体也可以一体设置，只需更换模片即可。在其他实施例中，成型体的材料也可更换为铁、铝合金等其他金属材料。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，包括模套（4），所述模套（4）的内孔中可拆固设有模芯（5），所述模芯（5）具有杆帽成型孔（10）和杆体成型孔（11），杆帽成型孔（10）和杆体成型孔（11）前后同轴布置，杆帽成型孔（10）的孔径大于杆体成型孔（11）的孔径，杆体成型孔（11）供杆件杆体插入，杆帽成型孔（10）用于成型杆件的杆帽；所述模套（4）内孔的前端孔口上设有与模芯（5）前后挡止的挡止结构；所述模芯（5）的后侧设有调整垫（14），调整垫（14）的后侧设有压盖（16），压盖（16）用于压紧调整垫（14）和模芯（5）；所述调整垫（14）中设有内孔，调整垫（14）的内孔供顶杆从模套（4）的后端伸入，以将冷镦后的杆件顶出模套（4）中；所述模芯（5）包括分体设置的模片（6）和芯体（7），所述模片（6）设置在芯体（7）的前端，所述模片（6）的内孔构成所述杆帽成型孔（10），所述芯体（7）的内孔构成所述杆体成型孔（11），所述模套（4）上设有排气孔（12），所述排气孔（12）与杆帽成型孔的后端相通，用于排出杆件冷镦成型过程中杆帽成型孔（10）中的空气，所述模片（6）上与芯体（7）压紧的侧面上开设有排气槽（13），所述排气孔（12）通过所述排气槽与杆帽成型孔（10）的后端相通，芯体（7）与模片（6）配合的一端开设斜面，所述排气孔（12）沿模套（4）轴向与芯体（7）与模片（6）配合的一端上的斜面对应。

2.根据权利要求1所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，所述芯体（7）包括分体设置的芯体套（8）和芯体套（8）中的成型体（9）。

3.根据权利要求1或2所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，所述挡止结构为环形凸缘，环形凸缘的内孔孔壁为锥形面（19），环形凸缘内孔的前端孔径小于内孔的后端孔径。

4.根据权利要求1或2所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，所述挡止结构为环形凸缘，环形凸缘的内孔孔壁为锥形面（19），环形凸缘内孔的前端孔径小于内孔的后端孔径，所述模片处于环形凸缘内。

5.根据权利要求1或2所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，在调整垫（14）和压盖（16）之间设有后垫（15）。

6.根据权利要求5所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，压盖与模套螺纹连接，所述压盖（16）上开设前后贯通的压盖内孔，所述后垫（15）包括夹合在压盖（16）和调整垫（14）之间的配合部分，还包括伸入压盖（16）内孔中并伸出压盖外部的定位部分；所述配合部分的形状和大小与调整垫（14）适配压紧，所述定位部分和压盖（16）的内孔适配。

7.根据权利要求1或2所述的用于冷镦带帽杆件的组合模具，其特征在于，所述芯体（7）前后对称。