CN211386345U - 一种镦挤成型模具 - Google Patents

Abstract

一种镦挤成型模具，包括上模和下模，在上模中安装有凸模和弹性压紧机构，弹性压紧机构用于使上模和下模紧密合模，所述凸模的直径和待成型的棒料上端相配合；所述下模设有镦挤模内芯，镦挤模内芯用于构成下模模孔的上部，并在凸模对棒料的挤压过程中，始终保持对棒料上端待成型材料的包围；所述下模的模孔中部具有用于成型目标零件端部形状的模腔，所述凸模下压挤压模孔内的棒料时，棒料头端的材料受挤压而向下流动并沿径向流入所述模腔，以成型零件端部的形状。本实用新型可将原材料中待成型端的镦粗比降低到合理范围内，且在挤压过程中，始终保持对待成型材料套头挤压的状态，从而解决镦粗比超标零件的成型问题，有利于该类零件的局部挤压成型。

Description

一种镦挤成型模具

技术领域

本实用新型涉及一种镦挤成型模具，主要用于镦粗比超标零件的加工。

背景技术

在金属零件加工中，当细长零件端部具有相应的形状，如T形、十字形等时，对于该类零件的加工，如果零件中参与成型的原材料部分的镦粗比在2.5以内，采用常规墩粗模具及方式就可以将棒料端部挤压成所需要的形状，达到预设的墩粗效果。但是，对于镦粗比超过2.5的细长零件来说，如果采用常规的墩粗方式，就会出现失稳变形，影响零件精度，甚至造成零件报废。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种镦挤成型模具，该镦挤成型模具可将棒料需要成型的一端套住再进行镦挤成型，从而可将原材料中需要成型一端的镦粗比降低到合理范围内，且在挤压过程中，始终保持对待成型材料套头挤压的状态，从而解决镦粗比超标零件的成型问题，有利于该类零件的局部挤压成型。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种镦挤成型模具，包括上模和下模，在上模中安装有凸模和弹性压紧机构，所述弹性压紧机构用于在上模下压时，使上模和下模紧密合模，所述凸模的直径和待成型的棒料上端相配合；所述下模设有镦挤模内芯，镦挤模内芯用于构成下模模孔的上部，并在凸模对棒料的挤压过程中，始终保持对棒料上端待成型材料的包围；所述下模的模孔中部具有用于成型目标零件端部形状的模腔，所述凸模随上模下压挤压模孔内的棒料时，棒料上端的材料受挤压而向下流动并沿径向流入所述模腔，以成型目标零件端部的形状。

所述目标零件端部的形状为T形或十字形。

所述上模包括封模上座和封模座台，封模座台固定在封模上座下表面，所述弹性压紧机构固定在封模上座和封模座台相对应的安装槽内，弹性压紧机构下端伸出所述安装槽；所述封模座台的中心设有用以安装所述凸模的安装孔，凸模的上端面抵在安装孔中的凸模垫块上，由锁定机构将凸模固定在所述安装孔内。

所述凸模上端部呈锥型，所述锁定机构为带有外螺纹的锁紧环，所述安装孔孔壁加工有内螺纹，锁紧环套在凸模上端部，通过内外螺纹配合，将凸模固定在封模座台上。

所述下模中，在镦挤模内芯以下还依次设置有径向挤压内芯和下腔内芯，下腔内芯外设有同心的下腔外套，径向挤压内芯外设有同心的容料腔外套，镦挤模内芯外设有同心的套头应力圈，所述下腔内芯、径向挤压内芯和镦挤模内芯的中心孔上下对应形成所述的模孔，所述容料腔外套上表面的中部沿径向方向设置成型槽，所述径向挤压内芯顶面开有与所述成型槽对接的过渡槽，过渡槽和成型槽对接形成所述的模腔；所述镦挤模内芯底部和过渡槽对应的部位还设有径向挤压工作带，以减小材料径向流动的摩擦力。

所述套头应力圈和容料腔外套之间、容料腔外套和下腔外套之间均通过凸凹结构配合安装；所述下腔外套固定在模架内，容料腔外套以及套头应力圈之间还设有导柱以及导套。

所述上模和下模之间还设有限位机构以及导向机构，限位机构和导向机构均沿模具周向设置，所述限位机构用于限制上模回程的极限位置，所述导向机构为上模下压提供导向。

所述限位机构为定距拉杆螺钉，定距拉杆螺钉穿过所述封模座台后，定距拉杆螺钉的螺纹端部和套头应力圈螺纹连接、螺钉头伸入所述封模上座的限位孔中，在上模回程时，螺钉头挡在所述限位孔底部起到限制上模回程极限位置的作用。

所述导向机构包括导向杆和导向套，导向套安装在封模座台上，导向杆设置在导向套中，导向杆底端固定在所述套头应力圈上，导向杆顶端活动设置在封模上座的导向孔内。

所述弹性压紧机构为氮气弹簧。

本实用新型具有以下创新点及优点：本实用新型所用模具将用以材料成型的模腔设置在模孔的中部，在棒料放入模孔后，棒料上端可以被镦挤模内芯所包围，这样在棒料被挤压成型时，由于棒料上端待成型的材料始终被镦挤模内芯包围，而参与成型的材料长度仅限于模腔相对应的部分以及模腔和模孔相连接部位，这一段的长度远远小于棒料上端总长度，因此可以有效降低镦粗比，使得挤压过程中的镦粗比始终处于2.5以内的合理范围内，从而解决了镦粗比超标后，材料容易失稳变形的技术问题，满足零件的加工要求。

附图说明

图1为本实用新型所述的镦挤成型模具的结构示意图；

图2为利用本实用新型的模具将棒料镦挤成T形坯件的过程图；

图3为T形坯件的T形头俯视图；

图中标记：1、模架垫座，2、模架垫板，3、顶杆，4、下腔外套，5、下腔内芯，6、模架筒体，7、容料腔外套，8、挤压内芯，9、导柱，10、镦挤模内芯，11、套头应力圈，12、导向套，13、定距拉杆螺钉，14、导向杆，15、凸模，16、锁紧环，17、凸模垫块，18、封模座台，19、氮气弹簧，20、封模上座，21、下底板，22、型腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。

本实用新型所述的镦挤成型模具的具体结构如图1所示，该模具包括上模和下模两大部分，在图1中左侧和右侧分别为不同状态下的模具剖视图，其中左侧表示挤压前上模和下模之间的位置状态，右侧表示挤压完成后上模和下模之间的位置状态。

其中，上模主要由封模上座20、封模座台18、氮气弹簧19、凸模垫块17、锁紧环16、凸模15组成。所述封模上座20尺寸和液压机滑块槽相对应，以便将其安装在液压机上，封模座台18位于封模上座20的下方，由螺栓将二者固定连接，封模上座20和封模座台18上设有用以安装氮气弹簧19的安装槽，氮气弹簧19的上端通过螺钉固定在封模上座20上，下端伸出封模座台18的安装槽；所述封模座台18还设有安装凸模15以及凸模垫块17的安装孔，安装孔位于封模座台18的中心，且安装孔为台阶孔，所述凸模垫块17位于安装孔的孔底，所述凸模15的上端顶在凸模垫块17上，再由所述锁紧环16加以固定。所述的锁紧环16中心是和所述凸模15端部锥面相配合的锥孔，锁紧环16外圆柱面加工有外螺纹，和所述安装孔螺纹配合实现对凸模15的固定，锥孔和凸模15端部锥面的配合可以更好的压紧凸模15，避免凸模15在挤压过程中松动、歪斜；锁紧环16的端面设有便于旋转锁紧环16的插孔，利用工具插入该插孔，可以转动锁紧环16，使其旋紧固定凸模15。

上述氮气弹簧19在此是作为弹性压紧机构，用于压紧上模和下模的各部件，使得上模与下模在竖直方向上在挤压的过程中一直处于合模状态。因此，可以起到该作用的弹性压紧机构也可以采用。并且，弹性压紧机构作用在下模上，可以使得下模各部件在竖直方向上紧密配合，进而在凸模15挤压过程中，避免材料从下模各部件的配合面间流出。

下面以所成型的零件端部为T形为例，对本实用新型的下模结构进行说明。

所述的下模包括自上而下依次设置的下腔内芯5、径向挤压内芯8和镦挤模内芯10，下腔内芯5外设有同心的下腔外套4，下腔外套4为下腔内芯提供预应力，径向挤压内芯8外设有同心的容料腔外套7，容料腔外套7为径向挤压内芯8提供预应力，镦挤模内芯10外设有同心的套头应力圈11，套头应力圈11为镦挤模内芯10提供预应力，所述下腔内芯5、径向挤压内芯8和镦挤模内芯10的中心孔上下对应形成棒料成型用的模孔，所述容料腔外套7上表面的中部沿径向方向设置两条成型槽，两条成型槽分别位于所述模孔的两侧，且呈“一”字布置，所述径向挤压内芯8顶面开有与所述成型槽对接的过渡槽，过渡槽和成型槽对接形成用以成型所述T形头的模腔22；所述镦挤模内芯10底部和过渡槽对应的部位还设有径向挤压工作带，以减小材料径向流动的摩擦力。

进一步的，所述下腔内芯5、径向挤压内芯8和镦挤模内芯10的外圆周面均为锥面，且均为上端小、下端大。

所述的套头应力圈11和容料腔外套7之间、容料腔外套7和下腔外套4之间均通过止口结构配合安装；所述下腔外套4固定在模架内，模架包括模架筒体6、模架垫座1、模架垫板2，模架筒体6和模架垫座1之间通过止口配合连接，模架垫板2位于模架垫座1中心的凹槽内，模架垫板2和模架垫座1的上表面齐平，以承载所述的下腔内芯5及下腔外套4；所述模架筒体6通过螺钉固定在下底板21上。

进一步的，所述容料腔外套7以及套头应力圈11之间还设有导柱9以及导套。所述导套安装在容料腔外套7以及套头应力圈11对应的导向孔中，所述导柱9活动设置在导套内，且导柱9底端设有直径大于导套内径的限位头，下方模架筒体6的上表面可以顶住限位头，以阻止导柱9脱离导套。

所述上模和下模之间还设有限位机构以及导向机构，限位机构和导向机构均沿模具周向设置，所述限位机构用于限制上模回程的极限位置，所述导向机构为上模下压提供导向。

所述限位机构为定距拉杆螺钉13，定距拉杆螺钉13穿过所述封模座台18后，定距拉杆螺钉13的螺纹端部和套头应力圈11螺纹连接、螺钉头伸入所述封模上座20的限位孔中，在上模回程时，螺钉头挡在所述限位孔底部起到限制上模回程极限位置的作用。

所述导向机构包括导向杆14和导向套12，导向套12安装在封模座台18上，导向杆14设置在导向套12中，导向杆14底端固定在所述套头应力圈11上，导向杆14顶端活动设置在封模上座20的导向孔内。

本发明所述的镦挤成型模具可以对放在模孔内的棒料上端进行挤压，挤压时，金属材料向下流动，只能流向模孔两侧的模腔22，从而成型T形头（如图2、3所示），并且镦挤模内芯也始终套设在棒料上端待成型的材料上，避免该部分失稳变形。在此过程中，氮气弹簧19在液压机的压力下，柔性下压，使得套头应力圈11和容料腔外套7通过止口紧密配合，进一步保证所述模腔22的组成，所述镦挤模内芯10底部和过渡槽对应的部位所设置的径向挤压工作带可以减少对金属材料流动过程的摩擦阻力，以利于材料的成型。

本实用新型所述模具还设有顶件器，顶件器具有可以上下活动的顶杆3；所述模架垫板2和模架垫座1的中心设有供顶杆3上下活动的顶杆孔，顶杆孔和所述模孔同轴设置且相连通。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镦挤成型模具，包括上模和下模，其特征在于，在上模中设有凸模（15）和弹性压紧机构，所述弹性压紧机构用于在上模下压时，使上模和下模紧密合模，所述凸模（15）的直径和待成型的棒料上端相配合；所述下模设有镦挤模内芯（10），镦挤模内芯（10）用于构成下模的模孔上部，并在凸模（15）对棒料的挤压过程中，始终保持对棒料上端待成型材料的包围；所述下模的模孔中部具有用于成型目标零件端部形状的模腔（22），所述凸模（15）随上模下压而挤压模孔内的棒料时，棒料上端的材料受挤压而向下流动并沿径向流入所述模腔（22），以成型目标零件端部的形状。

2.根据权利要求1所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述目标零件端部的形状为T形或十字形。

3.根据权利要求2所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述上模包括封模上座（20）和封模座台（18），封模座台（18）固定在封模上座（20）下表面，所述弹性压紧机构固定在封模上座（20）和封模座台（18）相对应的安装槽内，弹性压紧机构下端伸出所述安装槽；所述封模座台（18）的中心设有用以安装所述凸模（15）的安装孔，凸模（15）的上端面抵在安装孔中的凸模垫块（17）上，由锁定机构将凸模（15）固定在所述安装孔内。

4.根据权利要求3所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述凸模（15）上端部呈锥型，所述锁定机构为带有外螺纹的锁紧环（16），所述安装孔孔壁加工有内螺纹，锁紧环（16）套在凸模（15）上端部，通过内外螺纹配合，将凸模（15）固定在封模座台（18）上。

5.根据权利要求3所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述下模中，在镦挤模内芯（10）以下还依次设置有径向挤压内芯（8）和下腔内芯（5），下腔内芯（5）外设有同心的下腔外套（4），径向挤压内芯（8）外设有同心的容料腔外套（7），镦挤模内芯（10）外设有同心的套头应力圈（11），所述下腔内芯（5）、径向挤压内芯（8）和镦挤模内芯（10）的中心孔上下对应形成所述的模孔，所述容料腔外套（7）上表面的中部沿径向方向设置成型槽，所述径向挤压内芯（8）顶面开有与所述成型槽对接的过渡槽，过渡槽和成型槽对接形成所述模腔（22）；所述镦挤模内芯（10）底部和过渡槽对应的部位还设有径向挤压工作带，以减小材料径向流动的摩擦力。

6.根据权利要求5所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述套头应力圈（11）和容料腔外套（7）之间、容料腔外套（7）和下腔外套（4）之间均通过止口结构配合安装；所述下腔外套（4）固定在模架内，容料腔外套（7）以及套头应力圈（11）之间还设有导柱（9）以及导套。

7.根据权利要求5所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述上模和下模之间还设有限位机构以及导向机构，限位机构和导向机构均沿模具周向设置，所述限位机构用于限制上模回程的极限位置，所述导向机构为上模下压提供导向。

8.根据权利要求7所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述限位机构为定距拉杆螺钉（13），定距拉杆螺钉（13）穿过所述封模座台（18）后，定距拉杆螺钉（13）的螺纹端部和套头应力圈（11）螺纹连接、螺钉头伸入所述封模上座（20）的限位孔中，在上模回程时，螺钉头挡在所述限位孔底部，以起到限制上模回程极限位置的作用。

9.根据权利要求7所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述导向机构包括导向杆（14）和导向套（12），导向套（12）安装在封模座台（18）上，导向杆（14）设置在导向套（12）中，导向杆（14）底端固定在所述套头应力圈（11）上，导向杆（14）顶端活动设置在封模上座（20）的导向孔内。

10.根据权利要求1所述的一种镦挤成型模具，其特征在于，所述弹性压紧机构为氮气弹簧（19）。

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