CN218283409U - 一种薄壁内锥衬套成形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种薄壁内锥衬套成形模具，包括模座和冲压组件；模座的顶部具有内部型腔，用于放置薄壁内锥衬套毛坯。冲压组件包括上座、环状弹性件、压料环圈和冲头，冲头的下部能插入薄壁内锥衬套毛坯内并将薄壁内锥衬套毛坯压紧于内部型腔的腔壁和冲头的外壁之间，以使薄壁内锥衬套毛坯挤压成形为薄壁内锥衬套成品。压料环圈能抵靠在模座的上端面，并能压靠在薄壁内锥衬套成品的沉头边缘上，在上座、环状弹性件和压料环圈之间穿设有螺栓，螺栓与压料环圈螺纹连接。本实用新型能实现薄壁内锥衬套中沉头结构和内锥孔的一次冲压成形，并提高内锥孔、头部及过渡圆角的成形质量，进而有效控制并保证最终产品精度。

Description

一种薄壁内锥衬套成形模具

技术领域

本实用新型是关于金属成形技术及机械连接技术领域，尤其涉及一种薄壁内锥衬套成形模具。

背景技术

带内锥衬套高锁螺栓是一种新型航空用机械连接紧固件，是套设有薄壁内锥衬套的高锁螺栓，该高锁螺栓的头部外壁具有一定锥度，能够与薄壁内锥衬套的头部内锥孔的锥度相匹配，高锁螺栓的杆部外壁也具有一定锥度，能够与薄壁内锥衬套的杆部内锥孔的锥度相匹配。此类带内锥衬套高锁螺栓具有优良的机械性能，可以实现复合材料的干涉连接而不会对复合结构造成损坏，还可以提高结构疲劳寿命，被广泛应用于飞机复合材料、金属或混合结构的连接，尤其是复合材料结构件之间的连接。薄壁内锥衬套是该紧固系统的重要组成部件之一，其成形质量及尺寸精度是影响该紧固系统稳定可靠的重要因素。

参照图1，薄壁内锥衬套1的特性较为复杂，其头部为100°沉头结构，杆部外圆为圆柱面，内孔为锥形结构(锥度1°左右)，最薄处壁厚仅为0.6mm左右，杆部内锥孔与头部内锥孔之间以及杆部外圆柱面与头部外锥面之间均为圆角过渡。因此，薄壁内锥衬套的成形质量和尺寸精度控制是工艺设计的一大难点。在内锥衬套成形方面，常见的传统工艺方法有以下两种。方法一：采用热镦锻和机械加工相结合的传统切削加工方式，首先采用热镦锻进行头部的镦制，然后再采用高精度复合车钻加工中心和开发专用的锥形刀具，实现衬套内锥孔的高精度加工。在钻削过程中，系统会产生很大的切削力，为了防止工件在切削力的作用下发生转动，往往会对工件施加较大的夹紧力，但由于衬套壁厚很薄，在夹紧力的作用下经常会发生较大变形，导致内锥孔尺寸精度不能满足设计标准。方法二：采用机械碾压的方式对头部进行碾压成形(不适用于内孔锥面的碾压)，这种方式容易导致头部角度面开裂，圆周方向变形不均匀，尺寸精度控制差，最终影响干涉安装质量。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种薄壁内锥衬套成形模具，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种薄壁内锥衬套成形模具，能实现薄壁内锥衬套中沉头结构和内锥孔的一次冲压成形，并提高内锥孔、头部及过渡圆角的成形质量，进而有效控制并保证最终产品精度。

本实用新型的目的是这样实现的，一种薄壁内锥衬套成形模具，包括模座和冲压组件；模座的顶部具有内部型腔，用于放置薄壁内锥衬套毛坯，薄壁内锥衬套毛坯为空心圆管；冲压组件能上下移动的设在模座的上方；冲压组件包括上座、环状弹性件、压料环圈和冲头，冲头的上部依次穿过压料环圈和环状弹性件并与上座的底部连接，冲头的下部能插入薄壁内锥衬套毛坯内并将薄壁内锥衬套毛坯压紧于内部型腔的腔壁和冲头的外壁之间，以使薄壁内锥衬套毛坯挤压成形为薄壁内锥衬套成品；压料环圈能抵靠在模座的上端面，并能压靠在薄壁内锥衬套成品的沉头边缘上；在上座、环状弹性件和压料环圈之间穿设有螺栓，螺栓与压料环圈螺纹连接，螺栓的头部能在环状弹性件处于压缩状态时与上座分离，并能在环状弹性件处于释放状态时抵靠在上座上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，冲头的下部包括锥形头和锥度杆，锥形头和锥度杆的连接处具有第一过渡圆角，锥形头的外壁锥度、锥度杆的外壁锥度和第一过渡圆角分别与薄壁内锥衬套成品的头部内锥孔的锥度、杆部内锥孔的锥度以及头部内锥孔和杆部内锥孔之间的过渡圆角相同；内部型腔包括上下连通的锥形孔和圆柱孔，锥形孔和圆柱孔的连接处具有第二过渡圆角，锥形孔的尺寸、圆柱孔的直径和第二过渡圆角分别与薄壁内锥衬套成品的头部外壁尺寸、杆部外径以及薄壁内锥衬套成品的头部外壁和杆部外圆柱面之间的过渡圆角相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在上座、环状弹性件和压料环圈内分别设有沉孔、通孔和螺纹孔，螺栓的杆部依次穿过沉孔和通孔并与螺纹孔螺纹连接，螺栓的头部底端支撑面能抵靠在沉孔的台阶面上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在模座内设有能上下移动并能伸入内部型腔的顶料杆，顶料杆的顶端能顶靠在薄壁内锥衬套毛坯的底端。

在本实用新型的一较佳实施方式中，顶料杆的上端具有容纳槽，冲头的下端能伸入容纳槽内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，模座包括外套以及能拆卸的安装在外套内的阴模和阴模垫，内部型腔开设在阴模内，在阴模垫内开设有安装孔，顶料杆能上下滑动的穿设在安装孔内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在安装孔内还设有驱动杆，驱动杆的上端能顶靠在顶料杆上并能推动顶料杆向上移动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，薄壁内锥衬套成形模具还包括液压缸，液压缸的活塞杆与驱动杆的底端固接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，安装孔包括上下连通的第一安装孔和第二安装孔，第二安装孔的孔径大于第一安装孔的孔径；顶料杆包括上下连接的上部杆体和下部杆体，下部杆体的直径大于上部杆体的直径，下部杆体位于第二安装孔内，上部杆体能穿过第一安装孔并伸入内部型腔，驱动杆的上端能顶靠在下部杆体上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，模座还包括锁紧垫环，在外套的上端内壁形成有限位环，在阴模的外壁形成有第一限位台阶，在阴模垫的外壁形成有第二限位台阶；第一限位台阶能顶靠在限位环上，阴模垫的顶面能顶靠在阴模的底面上，锁紧垫环套设在阴模垫的下部并与外套的下端内壁螺纹连接，且锁紧垫环的上端能顶靠在第二限位台阶上。

由上所述，本实用新型中的成形模具，结构简单、稳定可靠，利用模座和冲压组件的配合，将薄壁内锥衬套毛坯置于内部型腔内，在冲头的作用下，可以实现薄壁内锥衬套中沉头结构和内锥孔的一次冲压成形，提高内锥孔、头部及过渡圆角的成形质量，进而有效控制并保证最终产品精度；而且采用薄壁内锥衬套毛坯这种薄壁管件成形，很大程度上节省了材料，降低了生产成本；相比传统成形方式，该成型模具也极大地提高了成形效率，市场应用前景广阔。另外，通过环状弹性件和压料环圈的配合，可以在薄壁内锥衬套成形后冲头开始上行的过程中，有效防止薄壁内锥衬套随冲头上行而被带出，进一步保证了薄壁内锥衬套的产品精度。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为薄壁内锥衬套的结构图。

图2：为本实用新型提供的冲压组件的结构图。

图3：为本实用新型提供的模座的结构图。

图4：为本实用新型提供的阴模的结构图。

图5：为本实用新型提供的薄壁内锥衬套成形模具在冲头处于上止点位置且薄壁内锥衬套毛坯完成上料时的结构图。

图6：为本实用新型提供的薄壁内锥衬套成形模具在冲头处于下止点位置时的结构图。

图7：为本实用新型提供的薄壁内锥衬套成形模具在冲头处于上止点位置且薄壁内锥衬套成品完成脱模时的结构图。

附图标号说明：

1、薄壁内锥衬套；11、薄壁内锥衬套毛坯；12、薄壁内锥衬套成品；

2、冲压组件；

21、上座；211、沉孔；2111、第一阶梯孔；2112、第二阶梯孔；

22、环状弹性件；221、通孔；

23、压料环圈；231、螺纹孔；

24、冲头；241、锥形头；242、锥度杆；

25、螺栓；

3、模座；

31、外套；311、限位环；

32、阴模；321、内部型腔；3211、锥形孔；3212、圆柱孔；322、第一限位台阶；323、第一阶梯段；

33、阴模垫；331、安装孔；3311、第一安装孔；3312、第二安装孔；332、第二限位台阶；333、第二阶梯段；

34、顶料杆；341、容纳槽；342、上部杆体；343、下部杆体；

35、驱动杆；

36、锁紧垫环。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图7所示，本实施例提供一种薄壁内锥衬套成形模具，包括模座3和冲压组件2；模座3的顶部具有内部型腔321，用于放置薄壁内锥衬套毛坯11，薄壁内锥衬套毛坯11为空心圆管；冲压组件2能上下移动的设在模座3的上方；冲压组件2包括上座21、环状弹性件22、压料环圈23和冲头24，冲头24的上部依次穿过压料环圈23和环状弹性件22并与上座21的底部连接，冲头24的下部能插入薄壁内锥衬套毛坯11内并将薄壁内锥衬套毛坯11压紧于内部型腔321的腔壁和冲头24的外壁之间，以使薄壁内锥衬套毛坯11挤压成形为薄壁内锥衬套成品12；压料环圈23能抵靠在模座3的上端面，并能压靠在薄壁内锥衬套成品12的沉头边缘上；在上座21、环状弹性件22和压料环圈23之间穿设有螺栓25，螺栓25与压料环圈23螺纹连接，螺栓25的头部能在环状弹性件22处于压缩状态时与上座21分离，并能在环状弹性件22处于释放状态时抵靠在上座21上。

其中，薄壁内锥衬套毛坯11为一等直径的空心圆管，其外径和内径分别略小于薄壁内锥衬套成品12的杆部外径和内锥孔小端直径。整个成形模具主要用于薄壁内锥衬套1(即背景技术中提到的图1中示出的薄壁内锥衬套1)的成形，以将薄壁内锥衬套毛坯11冲压成指定尺寸的薄壁内锥衬套成品12。

可以理解，冲头24的下部(即冲头24位于压料环圈23下方的部分)尺寸应与薄壁内锥衬套成品12的内锥孔轮廓尺寸一致，内部型腔321的尺寸应与薄壁内锥衬套成品12的外轮廓尺寸一致；具体是，冲头24的下部包括锥形头241和锥度杆242，锥形头241和锥度杆242的连接处具有第一过渡圆角，锥形头241的外壁锥度、锥度杆242的外壁锥度和第一过渡圆角分别与薄壁内锥衬套成品12的头部内锥孔的锥度、杆部内锥孔的锥度以及头部内锥孔和杆部内锥孔之间的过渡圆角相同；内部型腔321包括上下连通的锥形孔3211和圆柱孔3212，锥形孔3211和圆柱孔3212的连接处具有第二过渡圆角，锥形孔3211的尺寸、圆柱孔3212的直径和第二过渡圆角分别与薄壁内锥衬套成品12的头部外壁尺寸、杆部外径以及薄壁内锥衬套成品12的头部外壁和杆部外圆柱面之间的过渡圆角相同。薄壁内锥衬套毛坯11的外径应略小于圆柱孔3212的孔径，便于自由放料；压料环圈23的内径应小于锥形孔3211的上端口直径，以便可以压紧薄壁内锥衬套成品12的沉头边缘。

在初始状态时，冲压组件2位于模座3的上方且冲头24下端与模座3的上端面之间留有一定间隔，此时冲头24位于上止点，环状弹性件22并未被压缩处于释放状态。需要对薄壁内锥衬套毛坯11冲压成形时，将待成形的薄壁内锥衬套毛坯11放入内部型腔321中，此时整个薄壁内锥衬套毛坯11伸入内部型腔321，如图5所示；然后驱动冲头24向下移动，冲头24的下部不断插入薄壁内锥衬套毛坯11内，挤压薄壁内锥衬套毛坯11不断径向移动并将其压紧于内部型腔321的腔壁和冲头24的外壁之间，在冲头24的冲力作用下，薄壁内锥衬套毛坯11被逐渐挤压延展成形；当压料环圈23接触模座3的上端面时，冲头24会继续下行一段距离，此时环状弹性件22被压缩，冲头24运动至下止点，薄壁内锥衬套毛坯11在内部型腔321内被挤压成所要求的结构，成形为薄壁内锥衬套成品12，如图6所示。

冲压完成后，冲头24开始向上运行，环状弹性件22回弹并向下推动压料环圈23压住薄壁内锥衬套成品12，防止薄壁内锥衬套成品12随冲头24拔出模座3。当冲头24返回至上止点时，再将薄壁内锥衬套成品12脱模即可。

由此，本实施例中的成形模具，结构简单、稳定可靠，利用模座3和冲压组件2的配合，将薄壁内锥衬套毛坯11置于内部型腔321内，在冲头24的作用下，可以实现薄壁内锥衬套1中沉头结构和内锥孔的一次冲压成形，提高内锥孔、头部及过渡圆角的成形质量，进而有效控制并保证最终产品精度；而且采用薄壁内锥衬套毛坯11这种薄壁管件成形，很大程度上节省了材料，降低了生产成本；相比传统成形方式，该成型模具也极大地提高了成形效率，市场应用前景广阔。另外，通过环状弹性件22和压料环圈23的配合，可以在薄壁内锥衬套1成形后冲头24开始上行的过程中，有效防止薄壁内锥衬套1随冲头24上行而被带出，进一步保证了薄壁内锥衬套1的产品精度。

在具体实现方式中，在上座21、环状弹性件22和压料环圈23内分别设有沉孔211、通孔221和螺纹孔231，螺栓25的杆部依次穿过沉孔211和通孔221并与螺纹孔231螺纹连接，螺栓25的头部底端支撑面能抵靠在沉孔211的台阶面上。

参照图2，上座21、环状弹性件22和压料环圈23三者从上至下顺序叠压放置，上座21为实心块体结构，上座21的底面可以开设有内孔，用于与冲头24的上部过盈配合连接；使用时上座21可以与一驱动设备(例如冲床)的主轴固定，以便于驱动上座21带动冲头24上下移动。该沉孔211包括上下连通的第一阶梯孔2111和第二阶梯孔2112，第一阶梯孔2111贯穿上座21的上端面，第一阶梯孔2111的孔径大于第二阶梯孔2112的孔径，沉孔211和通孔221均为光孔，压料环圈23内的螺纹孔231为盲孔，沉孔211、通孔221和盲孔三者同轴设置。

螺栓25依次穿过上座21和环状弹性件22的光孔后，其螺纹部分旋进压料环圈23的内螺纹孔231中，完成连接。螺栓25的头部底端支撑面和光杆部分与上座21和环状弹性件22均为通过式连接，所以上座21和压料环圈23的相对位置并未固定死。当环状弹性件22被压缩时，螺栓25的头部底端支撑面会与上座21分离(具体是与第一阶梯孔2111的底部孔肩分离，参照图6)；当环状弹性件22回弹时，螺栓25的头部底端支撑面又会与上座21贴合(具体是与第一阶梯孔2111的底部孔肩贴合，参照图5和图7)。

使用时，当冲头24向下运动至下止点时，薄壁内锥衬套1成形，此时环状弹性件22被压缩，螺栓25的头部底端支撑面与上座21分离；之后冲头24上行，在冲头24向上走的瞬间，环状弹性件22的弹力作用会对压料环圈23产生一个向下的推力，使得压料环圈23仍与薄壁内锥衬套成品12的边缘抵压接触，使得薄壁内锥衬套成品12与冲头24分开，进而防止了薄壁内锥衬套成品12被冲头24带上来的情形。

由于在使用时对环状弹性件22的弹力要求不是太大，环状弹性件22优选采用弹性胶垫，更节省空间，且可以满足弹性力要求。

进一步地，为了便于薄壁内锥衬套成品12的脱模，在模座3内设有能上下移动并能伸入内部型腔321的顶料杆34，顶料杆34的顶端能顶靠在薄壁内锥衬套毛坯11的底端。

在初始位置时，顶料杆34的顶端位于内部型腔321的下部，如图5所示，以保证上料时薄壁内锥衬套毛坯11可以全部放入内部型腔321中。将薄壁内锥衬套毛坯11放入内部型腔321中时，薄壁内锥衬套毛坯11的下端可以抵靠在顶料杆34的顶端，此时顶料杆34对薄壁内锥衬套毛坯11有一定的承托作用，防止其往下掉落。在冲头24下移进行冲压的过程中，顶料杆34对薄壁内锥衬套毛坯11有一定的支撑作用，保证薄壁内锥衬套毛坯11可以被顺利挤压撑大。待冲压完成，冲头24返回至上止点后，通过驱动顶料杆34上行，便可将成形后的薄壁内锥衬套1(即薄壁内锥衬套成品12)顶出内部型腔321，完成脱模，简单方便。

参照图3，顶料杆34的上端具有容纳槽341，冲头24的下端能伸入容纳槽341内，以保证在冲头24的挤压作用下薄壁内锥衬套毛坯11的内锥孔能够完全成形。

进一步地，为了便于加工和安装，同时便于适应不同规格的薄壁内锥衬套1，模座3包括外套31以及能拆卸的安装在外套31内的阴模32和阴模垫33，内部型腔321开设在阴模32内，在阴模垫33内开设有安装孔331，顶料杆34能上下滑动的穿设在安装孔331内。

其中，该外套31为两端开口的筒状结构，阴模32和阴模垫33为上下同轴设置的柱状结构，阴模32的中心具有贯穿其上下端面的阴模孔，该阴模孔构成上述的内部型腔321。当薄壁内锥衬套成品12的规格发生变化时，直接更换对应规格的冲头24、压料环圈23、阴模32和顶料杆34，便可实现不同规格薄壁内锥衬套1的冲压成形加工。

为了便于驱动顶料杆34的移动，在安装孔331内还设有驱动杆35(驱动杆35位于顶料杆34的下方)，驱动杆35的上端能顶靠在顶料杆34上并能推动顶料杆34向上移动。

在一个可选的实施例中，薄壁内锥衬套成形模具还包括液压缸，液压缸的活塞杆与驱动杆35的底端固接，用于驱动驱动杆35移动。

进一步地，参照图3，安装孔331包括上下连通的第一安装孔3311和第二安装孔3312，第二安装孔3312的孔径大于第一安装孔3311的孔径；顶料杆34包括上下连接的上部杆体342和下部杆体343，下部杆体343的直径大于上部杆体342的直径，下部杆体343位于第二安装孔3312内，上部杆体342能穿过第一安装孔3311并伸入内部型腔321，驱动杆35的上端能顶靠在下部杆体343上。

该上部杆体342的长度大于下部杆体343的长度，由于下部杆体343的横截面面积更大，可以增大与驱动杆35的接触面积，减少冲力，更便于驱动杆35对顶料杆34的推动。

为了便于阴模32和阴模垫33的拆装，模座3还包括锁紧垫环36，在外套31的上端内壁形成有限位环311，在阴模32的外壁形成有第一限位台阶322，在阴模垫33的外壁形成有第二限位台阶332；第一限位台阶322能顶靠在限位环311上，阴模垫33的顶面能顶靠在阴模32的底面上，锁紧垫环36套设在阴模垫33的下部并与外套31的下端内壁螺纹连接，且锁紧垫环36的上端能顶靠在第二限位台阶332上。

其中，限位环311由外套31的内壁向内凸设形成，阴模32和阴模垫33均为圆柱体结构，阴模32的上端形成有外径缩小的第一阶梯段323，该第一阶梯段323的底部轴肩构成上述的第一限位台阶322，阴模垫33的下端形成有外径缩小的第二阶梯段333，该第二阶梯段333的顶部轴肩构成上述的第二限位台阶332。

当然，阴模32和阴模垫33的安装固定也可以采用其他的方式，本实施例仅为举例说明。

进一步地，整个成形模具的安装和具体实施步骤如下：

(1)冲头24的安装

冲头24与上座21为过盈配合，借用外力将其压入上座21的内孔，直至安装到位。

(2)环状弹性件22和压料环圈23的安装

冲头24安装完成后，将环状弹性件22和压料环圈23依次套入冲头24，并通过螺栓25与上座21相连。

(3)上座21的安装

将以上(1)和(2)组装好的冲压组件2整体插入设备主轴安装孔内(该设备例如可以选用冲床)，并通过锁紧螺栓锁紧。

(4)阴模32和阴模垫33的安装

将阴模32和阴模垫33依次从外套31的下端放入外套31内，下端用锁紧垫环36拧紧固定。

(5)顶料杆34与驱动杆35的安装

将顶料杆34和驱动杆35从阴模垫33的下端依次放入阴模垫33的安装孔331内，并使得顶料杆34伸入阴模32的内部型腔321内。

(6)模座3的安装

将以上(4)和(5)组装好的模座3整体放入设备工作台安装孔内，并通过压板和锁紧螺栓锁紧固定；当然，也可以采用其他的方式将模座3固定在设备工作台上。

(7)薄壁内锥衬套毛坯11的上料

利用机械手抓取或者操作人员直接抓取薄壁内锥衬套毛坯11，将其放入阴模32的内部型腔321内，下端由顶料杆34支撑。

(8)薄壁内锥衬套毛坯11的成形

冲头24在驱动力的作用下由上止点向下止点运动，运动过程中逐步与薄壁内锥衬套毛坯11接触，并逐渐产生径向和轴向的推力。整个冲头24挤压薄壁内锥衬套毛坯11不断径向移动并将其压紧于内部型腔321的腔壁、冲头24的外壁和顶料杆34的顶端形成的空间内；薄壁内锥衬套毛坯11的内孔受到冲头24的锥形外壁和沉头角度面的挤压，薄壁内锥衬套毛坯11的外圆受到阴模32的内部型腔321内壁的外在约束；当冲头24行进至下止点时，薄壁内锥衬套毛坯11的头部沉头结构和内孔锥形结构形成，完成薄壁内锥衬套毛坯11的成形，形成薄壁内锥衬套成品12。

(9)薄壁内锥衬套成品12的脱模

成形结束后，冲头24开始上行，环状弹性件22回弹，推动压料环圈23压住薄壁内锥衬套成品12，当冲头24返回至上止点时，此时顶料杆34在驱动杆35的作用下开始沿着阴模垫33和阴模32的内孔孔壁上行，将薄壁内锥衬套成品12顶出阴模32的内部型腔321，完成脱模，成形过程结束。

综上，本实施例中的成形模具，主要用于航空紧固件用薄壁内锥衬套1的内锥孔、头部沉头结构的冲压成形加工，通过上座21、环状弹性件22、压料环圈23、螺栓25、冲头24、外套31、阴模32、阴模垫33、顶料杆34、驱动杆35和锁紧垫环36等部件的配合，冲头24与上座21过盈配合连接，环状弹性件22和压料环圈23通过螺栓25与上座21连为一体，与冲头24之间存在相对滑动；阴模32和阴模垫33整体安装于外套31内，下端通过锁紧垫环36拧紧，顶料杆34与阴模32和阴模垫33之间间隙配合，驱动杆35与顶料杆34的端面自由接触。冲头24和阴模32是该套模具的两大主要构件，直接关系到薄壁内锥衬套1的最终成形尺寸。冲头24和阴模32分别根据薄壁内锥衬套1的内、外轮廓尺寸来设计，即冲头24尺寸与衬套内锥孔轮廓尺寸一致，阴模32尺寸与衬套外轮廓尺寸一致，这种仿形设计有利于尺寸精度控制，确保成形质量。

使用时，薄壁内锥衬套毛坯11放置于由冲头24、压料环圈23、阴模32和顶料杆34组成的封闭型腔内，在冲头24的冲力作用下，薄壁内锥衬套毛坯11被挤压延展成形为薄壁内锥衬套成品12。冲压完成后，冲头24开始向上运行时，环状弹性件22的回弹又可以向下推动压料环圈23压住薄壁内锥衬套成品12，防止薄壁内锥衬套成品12随冲头24拔出阴模32；当冲头24返回至上止点时，顶料杆34在驱动杆35的驱动下开始动作，上行并将薄壁内锥衬套成品12顶出阴模32的型腔，完成脱模。

整个成形模具，通过设计专用的冲压模具，再匹配合适的冲压工艺参数，可以实现薄壁管件沉头结构和内锥孔的一次成形，提高成形质量和效率。采用该模具对薄壁管件进行冲压成型，相比于传统的切削加工方法，节省材料，且成形质量更高，尺寸精度控制更好，成型效率也更高；有效解决了薄壁内锥衬套1现有成形方法存在的诸多问题，如切削加工方式存在的切削力大、工件易变形以及机械碾压方式存在的角度面开裂、变形不均匀等。

以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，包括模座和冲压组件；

所述模座的顶部具有内部型腔，用于放置薄壁内锥衬套毛坯，薄壁内锥衬套毛坯为空心圆管；所述冲压组件能上下移动的设在所述模座的上方；所述冲压组件包括上座、环状弹性件、压料环圈和冲头，所述冲头的上部依次穿过所述压料环圈和所述环状弹性件并与所述上座的底部连接，所述冲头的下部能插入所述薄壁内锥衬套毛坯内并将所述薄壁内锥衬套毛坯压紧于所述内部型腔的腔壁和所述冲头的外壁之间，以使所述薄壁内锥衬套毛坯挤压成形为薄壁内锥衬套成品；

所述压料环圈能抵靠在所述模座的上端面，并能压靠在所述薄壁内锥衬套成品的沉头边缘上；在所述上座、环状弹性件和压料环圈之间穿设有螺栓，所述螺栓与所述压料环圈螺纹连接，所述螺栓的头部能在所述环状弹性件处于压缩状态时与所述上座分离，并能在所述环状弹性件处于释放状态时抵靠在所述上座上。

2.如权利要求1所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述冲头的下部包括锥形头和锥度杆，所述锥形头和所述锥度杆的连接处具有第一过渡圆角，所述锥形头的外壁锥度、所述锥度杆的外壁锥度和所述第一过渡圆角分别与所述薄壁内锥衬套成品的头部内锥孔的锥度、杆部内锥孔的锥度以及所述头部内锥孔和所述杆部内锥孔之间的过渡圆角相同；

所述内部型腔包括上下连通的锥形孔和圆柱孔，所述锥形孔和所述圆柱孔的连接处具有第二过渡圆角，所述锥形孔的尺寸、所述圆柱孔的直径和所述第二过渡圆角分别与所述薄壁内锥衬套成品的头部外壁尺寸、杆部外径以及所述薄壁内锥衬套成品的头部外壁和杆部外圆柱面之间的过渡圆角相同。

3.如权利要求1所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

在所述上座、所述环状弹性件和所述压料环圈内分别设有沉孔、通孔和螺纹孔，所述螺栓的杆部依次穿过所述沉孔和所述通孔并与所述螺纹孔螺纹连接，所述螺栓的头部底端支撑面能抵靠在所述沉孔的台阶面上。

4.如权利要求1所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

在所述模座内设有能上下移动并能伸入所述内部型腔的顶料杆，所述顶料杆的顶端能顶靠在所述薄壁内锥衬套毛坯的底端。

5.如权利要求4所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述顶料杆的上端具有容纳槽，所述冲头的下端能伸入所述容纳槽内。

6.如权利要求4所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述模座包括外套以及能拆卸的安装在所述外套内的阴模和阴模垫，所述内部型腔开设在所述阴模内，在所述阴模垫内开设有安装孔，所述顶料杆能上下滑动的穿设在所述安装孔内。

7.如权利要求6所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

在所述安装孔内还设有驱动杆，所述驱动杆的上端能顶靠在所述顶料杆上并能推动所述顶料杆向上移动。

8.如权利要求7所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述薄壁内锥衬套成形模具还包括液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述驱动杆的底端固接。

9.如权利要求7所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述安装孔包括上下连通的第一安装孔和第二安装孔，所述第二安装孔的孔径大于所述第一安装孔的孔径；所述顶料杆包括上下连接的上部杆体和下部杆体，所述下部杆体的直径大于所述上部杆体的直径，所述下部杆体位于所述第二安装孔内，所述上部杆体能穿过所述第一安装孔并伸入所述内部型腔，所述驱动杆的上端能顶靠在所述下部杆体上。

10.如权利要求6所述的薄壁内锥衬套成形模具，其特征在于，

所述模座还包括锁紧垫环，在所述外套的上端内壁形成有限位环，在所述阴模的外壁形成有第一限位台阶，在所述阴模垫的外壁形成有第二限位台阶；所述第一限位台阶能顶靠在所述限位环上，所述阴模垫的顶面能顶靠在所述阴模的底面上，所述锁紧垫环套设在所述阴模垫的下部并与所述外套的下端内壁螺纹连接，且所述锁紧垫环的上端能顶靠在所述第二限位台阶上。

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