CN207402048U - 复合螺栓双道次热镦成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合螺栓双道次热镦成型模具，包括下模套、下模芯、一道次上模套、一道次上模芯、二道次上模芯、二道次上模套、上冲棒、下冲棒，下模芯热压装配在下模套内；一道次上模芯钎焊镶嵌于一道次上模套内，为单分型面的开合模具，上冲棒安装于上模座，下冲棒安装于机床下顶板。一道次冲压时将复合螺栓坯料由一道次上模芯挤入到下模芯，进行螺栓杆部缩径；二道次上模芯热压装在二道次上模套内，进行二道次热镦时整体安装于上模座，用于螺栓头部成型。双道次热镦成型后，由安装于下顶板上的下冲棒将复合螺栓坯料顶出，进行后续加工。该模具可以保证双金属螺栓在成型过程中变形协调，且结合面处的接触应力满足金属间的冶金复合。

Description

复合螺栓双道次热镦成型模具

技术领域

本实用新型涉及机械铸造领域，具体涉及一种复合螺栓双道次热镦成型模具。

背景技术

对于单一金属材质的螺栓一般采用一道次冷镦成型或一道次热镦成型，生产工艺和模具都已成熟，而复合螺栓作为新型的紧固件，由于其内外材料属性不一致，在成型过程中其变形规律必然与单一金属螺栓成型过程不一致，故通用的单一金属螺栓成型模具不能应用于复合螺栓生产。

在复合螺栓生产过程中，一方面要保证两金属协调变形，另一方面还要保证变形过程金属间的接触压力要大，可使两金属形成冶金复合，这就使得单一道次不能满足成该复合螺栓的形需要，同时成型模具必须适合热镦工艺。因此需要设计一种复合螺栓双道次热镦成型模具，以满足制造新型紧固件的的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适合于复合螺栓双道次热镦成型的模具，可以保证双金属螺栓在成型过程中变形协调，且结合面处的接触应力满足金属间的冶金复合。

本实用新型解决的技术问题所采用的技术方案是：

一种复合螺栓双道次热镦成型模具，包括下模套、下模芯、一道次上模套、一道次上模芯、二道次上模芯、二道次上模套、上冲棒、下冲棒；一道次上模芯通过铜钎焊的方式镶嵌在一道次上模套中，作为一道次上模，该一道次上模，为单分型面的开合模具，开合模具闭合后形成一圆柱通孔。

下模芯、二道次上模芯通过热压装配的方式分别镶嵌在下模套和二道次上模套中，作为下模和二道次上模。

第一道次时，下模安装在机床下模座上，一道次上模安装于中间悬臂模具座，上冲棒安装于上模座，下冲棒安装于机床下顶板。下模孔、一道次上模孔、上冲棒、下冲棒同轴，将复合螺栓坯料放入一道次上模孔中，工作时上冲棒下移，复合螺栓坯料由一道次上模孔挤入下模孔，实现复合螺栓螺杆缩径，缩径率为10-30％。第二道次时，将中间悬臂模具座移走，更换上冲棒为二道次上模，下模不换，工作时，二道次上模下移与下模配合，复合螺栓头部成型。两道次完成后，下冲棒上移将复合螺栓坯料顶出。

上述复合螺栓双道次热镦成型模具，所述模具芯所用材料为硬质合金或热作模具钢，模具套材料为碳钢材料，冲棒材料为高速钢、粉末高速钢或硬质合金等材质中的一种。

所述一道次上模芯的模具孔下端有锥度为45-80°的锥角，锥孔最小尺寸与下模芯的模具孔相同，一道次上模芯与下模芯配合使用进行一道次热镦。

上述复合螺栓双道次热镦成型模具，所述下模芯与下模套的上表面平齐，一道次上模芯与一道次上模套的上下表面平齐，二道次上模芯与二道次上模套的下表面平齐。

上述复合螺栓双道次热镦成型模具，所述二道次上模芯、二道次上模套组成的二道次上模采用通用模具，根据需要可将螺栓头部加工成四边、六边或内六角等形式。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用两道次热镦的方式生产复合螺栓，一道次实现螺栓杆部的定径，同时定径过程中，一道次上模的锥角增加了两金属间的接触应力，有利于金属间的冶金结合，提高复合螺栓质量。一道次上模为开合模具，一道次热镦完成后可快速移开进行二道次热镦，因此生产效率较高。下模芯和二道次上模芯为通用模具，制造成本较低。所有模具芯采用硬质合金或热作模具钢材料，在高温下仍保持较好的工作性能，磨损小，寿命长。该双道次热镦成型模具满足不各类材质复合螺栓热镦成型要求和质量要求，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型一道次热镦时的结构示意图；

图2是本实用新型一道次上模芯和一道次上模套的结构示意图；

图3是本实用新型二道次热镦时的结构示意图。

具体实施方式

本实施例的成型模具由下模套1、下模芯2、一道次上模套3、一道次上模芯4、上冲棒5、下冲棒7、二道次上模芯8、二道次上模套9组成。

下模芯2通过热压装配的方式镶嵌在下模套1中，作为下模安装于机床下模座10上；一道次上模芯4通过铜钎焊的方式镶嵌在一道次上模套3中，为单分型面的开合模具，安装于中间悬臂模具座11上，开合模具闭合后形成一完整圆柱通孔并与下模配合使用。上冲棒5一道次热镦时安装在上模座12上，下冲棒7安装于机床下顶板13。二道次上模芯8通过热压装配的方式镶嵌于二道次上模套9中，二道次热镦时作为上模安装于机床上模座12上。

各模具芯材料为YG20C硬质合金，模具套为45钢淬火处理。

下模芯2和下模套1的上表面平齐，其中下模芯2内孔孔直径为φ14mm，外径φ30mm。

一道次上模芯4和一道次上模套3的上下表面平齐，一道次上模芯4内孔直径φ16mm，外径φ30mm，其下端为缩口，锥角为60°，出口尺寸与下模芯2模具孔尺寸一致，两模具配合使用，起到螺栓螺杆缩径定尺作用，缩径率为25％。

二道次上模芯8和二道次上模套9的下表面平齐，二道次上模芯8和二道次上模套9组成的上模为通用模具，二道次上模芯8外径φ30mm，中间是外接圆为φ22.8mm，深8mm的正六边形沉孔。

本实施例的装配及工作过程为：第一道次时，下模套1和下模芯2组成的下模安装在机床下模座10上，一道次上模芯4与一道次上模套3组成的上模安装于中间悬臂模具座11中，上冲棒5安装于上模座12，下冲棒7安装于机床下顶板13。下模芯2、一道次上模芯4、上冲棒5、下冲棒7同轴，将复合螺栓坯料6放入一道次上模芯4中，工作时上冲棒5下移，复合螺栓坯料6由一道次上模孔挤入下模芯1中，实现复合螺栓螺杆缩径；第二道次时，将中间悬臂模具座11移走，更换上冲棒5为二道次上模芯8和二道次上模套9组成的二道次上模，工作时，二道次上模下移与下模配合，实现复合螺栓头部成型。两道次完成后，下冲棒7上移将复合螺栓坯料顶出。

要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，如可根据所需螺栓尺寸适当调整模具尺寸而生产不同规格的螺栓，模具芯的材料可以是硬质合金或热作模具钢的其它牌号等等，这种变化只是结构形式或材料的变化，其本质未发生根本性改变，因此，本领域的普通技术人员能从本实用新型的公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.复合螺栓双道次热镦成型模具，其特征在于：包括下模套(1)、下模芯(2)、一道次上模套(3)、一道次上模芯(4)、上冲棒(5)、下冲棒(7)、二道次上模芯(8)、二道次上模套(9)；下模芯(2)、二道次上模芯(8)通过热压装配的方式分别镶嵌在下模套(1)和二道次上模套(9)中，下模芯(2)与下模套(1)构成下模，安装于机床下模座(10)上；二道次上模芯(8)与二道次上模套(9)组成二道次上模；一道次上模芯(4)通过铜钎焊的方式镶嵌在一道次上模套(3)中，构成一道次上模，为单分型面的开合模具，安装于中间悬臂模具座(11)上，开合模具闭合后形成一完整圆柱通孔并与下模配合使用，上冲棒安装于上模座，下冲棒安装于机床下顶板。

2.根据权利要求1所述的复合螺栓双道次热镦成型模具，其特征在于：下模芯(2)、一道次上模芯(4)、二道次上模芯(8)为硬质合金或热作模具钢；下模套(1)、一道次上模套(3)、二道次上模套(9)为碳钢材料；上冲棒(5)、下冲棒(7)为圆柱状，材料为高速钢、粉末高速钢、硬质合金中的一种。

3.根据权利要求1所述的复合螺栓双道次热镦成型模具，其特征在于：下模芯(2)与下模套(1)的上表面平齐，一道次上模芯(4)与一道次上模套(3)上下表面都平齐，二道次上模芯(8)与二道次上模套(9)的下表面平齐。

4.根据权利要求1所述的复合螺栓双道次热镦成型模具，其特征在于：所述一道次上模内孔为圆柱状，底部带有45-80°的锥角。

5.根据权利要求1所述的复合螺栓双道次热镦成型模具，其特征在于：所述二道次上模为通用模具，螺栓头部为四边、六边或内六角。