CN201644690U - 一种金属棒料局部镦粗成形的模具 - Google Patents

一种金属棒料局部镦粗成形的模具 Download PDF

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徐纪平
廖秋慧
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上海工程技术大学
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Abstract

本实用新型属于金属塑性成形加工领域,所公布的一种金属棒料局部镦粗成形的模具。它包括由上模板、上模镶块、上模预应力圈和上模组成的上模部分,由下模、下模预应力圈、顶杆和下模板组成的下模部分。本实用新型结构合理,可靠实用,操作简便,适用范围广泛,可以明显降低生产成本。

Description

一种金属棒料局部镦粗成形的模具
技术领域
[0001] 本实用新型属于金属塑性成形加工领域,它涉及一种金属棒料局部镦粗成形的模 具。
背景技术
[0002] 金属棒料局部镦粗成形工艺广泛应用于金属塑性成形加工生产中。其目的是使金 属棒料的中部某一部位或端部横截面积增大高度减小,成为产品所要求几何形状的金属制 件。如图1所示,a为原始棒料,b为中部某一部位局部镦粗,c为端部局部镦粗。金属局部 镦粗成形一方面可以提高材料利用率,避免切削加工成形产生的金属废屑;另一方面通过 金属局部镦粗成形可以提高金属制件的力学性能(如阶梯轴、球头销的制造)。现有的金属 塑性成形加工采用挤压或镦粗成形工艺来获得金属棒料局部镦粗成形。但成形模具结构较 复杂,价格昂贵,生产操作较繁琐。
发明内容
[0003] 针对上述问题,本实用新型提供了一种金属棒料局部镦粗成形的模具,以解决现 有的成形模具结构较复杂,价格昂贵,生产操作较繁琐的缺陷。
[0004] 本实用新型解决技术问题的技术方案如下:
[0005] 一种金属棒料局部镦粗成形的模具,其特征在于它包括上端面安装在液压机活动 横梁上,下端面与上模镶块12上端面相连和与上模14上端面相连及与上模预应力圈13上 端面相连的上模板11、上端面与上模板11下端面相连,外周镶嵌在上模14内孔的上模镶块 12、上端面与上模板11下端面相连,内孔与上模14外周相连的上模预应力圈13、上端面与 上模板11下端面相连,内孔与上模镶块12外周相连,外周与上模预应力圈13内孔相连的 上模14组成的上模部分1 ;下端面与下模板21上端面相连,内孔与顶杆22相连,外周与下 模预应力圈23内孔相连的下模24、下端面与下模板21上端面相连,内孔与下模24外周相 连的下模预应力圈23、设置在下模24内孔下部端孔上端面上,中部贯穿下模24的内孔和下 模板21的内孔,下端与液压机下顶出缸相连的顶杆22、下端面安装在液压机下横梁工作台 面上,上端面与下模24下端面相连和与下模预应力圈23下端面相连的下模板21组成的下 模部分2,上模部分1与下模部分2在不工作状态两者相连;
[0006] 所述的上模部分1的上模14内孔的下部1/3至处设置斜度α工为1. 5〜3°, 所述的下模部分2的下模24内孔的上部1/3至1/2处设置斜度α 2为1. 5〜3° ;所述的 上模部分1的上模预应力圈13的内止口与下模部分2的下模预应力圈23的外止口设置斜 度Ci3均为4〜6°,并呈圆锥面配合。
[0007] 与现有技术相比本发明的优点如下:
[0008] 本实用新型结构合理,可靠实用,操作简便,适用范围广泛,可以明显降低生产成 本。附图说明
[0009] 图1为金属棒料局部镦粗成形示意图
[0010] 图1中,a-原始棒料,b-中部局部镦粗,C-端部局部镦粗;
[0011] 图2为本实用新型的金属棒料局部镦粗成形模具结构示意图
[0012] 图2中,1-上模部分,11-上模板,12-上模镶块,13-上模预应力圈,14-上模,2_下 模部分,24-下模,23-下模预应力圈,22-顶杆,21-下模板。
具体实施方式
[0013] 如图2所示,本实用新型所提供的一种金属棒料局部镦粗成形的模具,它包括上 模板11、上模镶块12、上模预应力圈13和上模14组成的上模部分1,下模24、下模预应力 圈23、顶杆22和下模板21组成的下模部分2。上模镶块12镶嵌在上模14内孔中、上模预 应力圈13与上模14紧固压合成一体并与上模板11通过内六角螺钉连接组成上模部分1 ; 顶杆22贯穿于下模24的内孔和下模板21的内孔并与下模24相配合、下模预应力圈23与 下模24紧固压合成一体与下模板21通过内六角螺钉连接组成下模部分2 ;上模预应力圈 13的内止口与下模预应力圈23的外止口呈圆锥面配合以保证上模部分1和下模部分2合 模时中心对正;
[0014] 金属棒料局部镦粗成形的模具使用三梁四柱通用液压机进行镦粗成形,上模部分 1通过上模板11安装在液压机活动横梁上,下模部分2通过下模板21安装在液压机下横梁 工作台面上,顶杆22贯穿下模24和下模板21并与液压机下顶出缸相连。工作时,液压机 活动横梁带动上模部分1上行到设定高度,模具打开,将金属棒料插入下模24内孔中,液压 机活动横梁再带动上模部分1下行,金属棒料上端导入上模14内孔中与上模镶块12下端 面相接触,液压机继续下行加压,使金属棒料在模具内孔中局部镦粗成形,变形成为产品所 要求几何形状的金属制件,局部镦粗成形完成后,液压机活动横梁带动上模部分1上行到 设定高度,液压机下顶缸再上行,带动顶杆22顶出金属制件,取走金属制件,液压机下顶缸 再下行,顶杆22上部的下端面与下模24内孔的下部端孔的上端面相接触进行复位,再进行 下一工作循环;
[0015] 上模部分1的上模14内孔的下部1/3至1/2处设置斜度α工为1. 5〜3°,下模 部分的下模24内孔上部1/3至1/2处设置斜度α 2为1. 5〜3°,可减小局部镦粗成形金 属棒料的塑性失稳,局部镦粗成形部位的高径比可达5倍,满足绝大多数金属棒料的局部 镦粗成形;上模部分1的上模预应力圈13的内止口与下模部分2的下模预应力圈23的外 止口设置斜度Ci3均为4〜6°,并呈圆锥面配合,可以保证合模时上下模的中心对正,防止 局部镦粗成形时产生偏移;
[0016] 上模14与上模预应力圈13、下模24与下模预应力圈23均采用紧固压合的组合结 构,上模14与上模预应力圈13、下模24与下模预应力圈23的过盈量均为0. 3〜0. 6mm,配 合锥面锥度为3〜4° ;
[0017] 上模镶块12、上模14、下模24、顶杆22均选用冷作模具钢Crl2MoV,热处理60〜 62HRC 或 W18Cr4V,热处理 61 〜63HRC ;
[0018] 一种金属棒料局部镦粗成形的模具,适用于局部镦粗成形直径为5〜50mm,强度 中等,塑性较好的碳钢、不锈钢、铜合金、铝合金等金属棒料。

Claims (2)

  1. 一种金属棒料局部镦粗成形的模具,其特征在于它包括上端面安装在液压机活动横梁上,下端面与上模镶块(12)上端面相连和与上模(14)上端面相连及与上模预应力圈(13)上端面相连的上模板(11)、上端面与上模板(11)下端面相连,外周镶嵌在上模(14)内孔的上模镶块(12)、上端面与上模板(11)下端面相连,内孔与上模(14)外周相连的上模预应力圈(13)、上端面与上模板(11)下端面相连,内孔与上模镶块(12)外周相连,外周与上模预应力圈(13)内孔相连的上模(14)组成的上模部分(1);下端面与下模板(21)上端面相连,内孔与顶杆(22)相连,外周与下模预应力圈(23)内孔相连的下模(24)、下端面与下模板(21)上端面相连,内孔与下模(24)外周相连的下模预应力圈(23)、设置在下模(24)内孔的下部端孔上端面上,中部贯穿下模(24)的内孔和下模板(21)的内孔,下端与液压机下顶出缸相连的顶杆(22)、下端面安装在液压机下横梁工作台面上,上端面与下模(24)下端面相连和与下模预应力圈(23)下端面相连的下模板(21)组成的下模部分(2),上模部分(1)与下模部分(2)在不工作状态两者相连。
  2. 2.根据权利要求1所述的一种金属棒料局部镦粗成形的模具,其特征在于所述的上模 部分(1)的上模(14)内孔的下部1/3至1/2处设置斜度(a J为1. 5〜3°,所述的下模 部分(2)的下模(24)内孔的上部1/3至1/2处设置斜度(α 2)为1. 5〜3° ;所述的上模 部分⑴的上模预应力圈(13)的内止口与下模部分(2)的下模预应力圈(23)的外止口设 置斜度(α 3)均为4〜6°,并呈圆锥面配合。
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