CN219944482U - 一种活动模芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活动模芯，属于模具技术领域；包括模芯本体，模芯本体包括基座和加工台，模芯本体设有贯通于基座和加工台的内孔，加工台安装在基座上，加工台上端开设有若干个凹槽，且凹槽环绕加工台中心设置，凹槽靠近加工台中心一端的宽度小于远离加工台中心一端的宽度。凹槽靠近加工台中心宽度小于另一端宽度，使得材料流动性好，容易充满凹槽，从而产品齿形完整、尺寸精确且轮廓清晰饱满，生产出的结构良品率高；设置分段凹槽，流动性更佳，而且节约充满凹槽的时长，提高加工效率；凹槽内壁设置成倾斜的斜面，有利于材料从上至下过程中的流动，而且胚料成型后，由后冲棒顶出过程中，容易脱模。

Description

一种活动模芯

技术领域

本实用新型涉及模具技术领域，尤其涉及模芯技术领域，特别涉及一种活动模芯。

背景技术

紧固件成形工艺按照加工温度不同可以分为冷镦、温镦和热镦三种，冷镦工艺根据金属塑变理论，在常温下对金属坯料施加一定的压力，使之在模腔内产生塑变，按规定的形状和尺寸成型；把金属材料加热到再结晶温度以上进行的金属材料塑变过程，称之为热镦；金属材料加热到“兰脆”区温度以上再结晶温度以下时的镦锻过程称为温镦；其中采用温镦工艺抗拉强度明显下降、伸长率上升、塑变性较好、弹性模具减少，使用效果较好。

有些类型的紧固件端部带有齿槽来提高与其他结构的连接稳定性，则需要模具中设置对应的模芯来加工，通常用模具中的活动模芯来加工，活动模芯设置在模具的模腔内，活动模芯有封闭式和开放式的，封闭式的活动模芯，如图1所示，由于坯料成型过程中对活动模芯的内侧壁产生很大的冲击力，很容易崩裂，加上高频次的生产，从而出现不耐用，其次封闭式结构的活动模芯，加工时容易出现废屑粘刀，刀具易损以及齿深控制不精确，由于活动模芯其形状复杂，涉及尺寸繁多，材料硬度高不易加工，以及活动模芯形状和深度不好控制；开放式的活动模芯，如图2所示，加工相对容易，但现有的活动模芯在紧固件端部齿槽加工时打不到底且齿形不饱满，影响产品质量，装配时达不到设计扭力要求，更严重的下一道工序拉伸后孔侧壁就会出现不锈钢碎片，影响后序加工；尤其是对于不锈钢螺纹嵌件来说，其端部需要与塑料件结合，其端部的卡齿或防滑齿起到提高连接稳定性的作用，需要满足扭力的设计标准的要求，其端部的防滑齿加工关系到整个螺纹嵌件的性能；

中国专利CN202123447933.X公开了一种螺纹嵌件多工位温镦模，其中整齿模的模腔内可拆卸设置有活动镶件，活动镶件的端部设置有可与螺纹嵌件端部防滑齿相匹配的锥齿，该模具的活动镶件具有锥齿用于螺纹嵌件的防滑齿加工，作用用于形成高度一致的防滑齿，但是该结构简单，锥齿之间的凹槽为简单的长方体，仍然存在加工时卡齿或者防滑齿材料不易充满凹槽，造成齿形不饱满，达不到标准，影响紧固件等螺纹嵌件的生产质量。

综上，现有技术的活动模芯加工时，材料不易充满凹槽，存在造成齿形不完整的问题，生产出的零件不满足标准，造成良品率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型为克服以上技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种活动模芯，包括模芯本体，所述模芯本体包括基座和加工台，所述模芯本体设有贯通于基座和加工台的内孔，所述加工台安装在基座上，所述加工台上端开设有若干个凹槽，且凹槽环绕加工台中心设置，所述凹槽靠近加工台中心一端的宽度小于远离加工台中心一端的宽度。

上述方案中，通过设置两端宽度不一致的凹槽，靠近加工台中心一端的宽度小于另一端的宽度，材料的流动性好，容易充满凹槽，模芯本体的结构简单，适配不同紧固件端部齿槽的加工，能够达到一次加工成型，而不产生齿槽高度差、含有间隙空洞等质量问题，尤其是对于不锈钢螺纹嵌件防滑齿的加工，产品齿形饱满，包胶装配后达到设计扭力要求，零件抗疲劳强度明显提高，能够在满足精度要求的同时具有节时的优点、适合批量生产。

一般情况下，基座和加工台均为圆柱形，适合匹配现有的模具，其中，基座的半径大于加工台的半径，安装在模具的模腔中，方便进行定位操作，保证加工台的位置稳定。

优选的，所述凹槽包括直槽段和梯形槽段，所述梯形槽段一端与直槽段连通，另一端与内孔连通。

优选的，所述直槽段沿外部至梯形槽段方向上的宽度保持不变，所述梯形槽段沿直槽段至内孔方向上的宽度逐渐缩小。采用分段结构，开口宽度一样的直槽段和开口尺寸越来越小的梯形槽段，使得材料流动性好，生产出的齿形饱满；生产出的齿形与其他塑料件等结构结合稳定性更好，提高零件的抗疲劳强度。

优选的，所述梯形槽段宽度渐缩方向上的夹角C为60度。

优选的，所述凹槽顶部设置有圆角，坯料成型后易脱模，且毛刺少。

优选的，所述圆角R值为0.5mm。

优选的，所述凹槽的两个内壁均为斜面，且斜面沿底部至顶部方向上向远离凹槽中心的方向倾斜；设置成斜面，也是为了材料更好的流动，更容易充满凹槽，防止产生间隙，当胚料由凹槽顶部进入底部的过程中，沿深度方向上的宽度逐渐减小，使得其更易充满凹槽；当用后冲棒顶出胚料时，由于上升过程中，斜面更顺滑，而且开口宽度逐渐增大，方便脱模。

优选的，两个所述内壁深度方向上的夹角D为15度，即两个内壁所在平面之间的夹角为15度，该角度材料流动好；角度可以根据材料性质及生产需求调整。

优选的，所述凹槽设置有六个。

优选的，所述模芯本体一体成型，结构简单，加工方便，一体成型的结构稳定。

优选的，所述基座侧部设有基准面，所述基准面位于其中一个凹槽的下方，设置一个基准面作为加工工序中的基准位置，而且方便进行定位。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型提供了一种活动模芯，

1、凹槽靠近加工台中心宽度小于另一端宽度，使得材料流动性好，容易充满凹槽，从而产品齿形完整、尺寸精确且轮廓清晰饱满，生产出的结构良品率高；设置分段凹槽，流动性更佳，而且节约充满凹槽的时长，提高加工效率；

2、凹槽内壁设置成倾斜的斜面，有利于材料从上方至下方过程中的流动；而且胚料成型后，由后冲棒顶出过程中，容易脱模；

3、模芯本体结构简单，开放式模芯加工方便，加工时不易出现废屑粘刀，刀具易损的情况，便于根据生产需要调整参数；而且设置有基准面作为加工模芯本体的定位结构，方便生产。

附图说明

图1为现有技术中封闭式活动模芯示意图；

图2为现有技术中开放式活动模芯示意图；

图3为本实用新型立体结构示意图；

图4为本实用新型俯视结构示意图；

图5为本实用新型主视结构示意图；

其中：1、模芯本体；11、基座；12、加工台；13、内孔；111、基准面；121、凹槽；122、内壁；123、圆角；1211、直槽段；1212、梯形槽段。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；也不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1:

参考图3-5所示，一种活动模芯，包括模芯本体1，模芯本体1包括基座11和加工台12，模芯本体1设有贯通于基座11和加工台12的内孔13，加工台12安装在基座11上，加工台12上端开设有若干个凹槽121，且凹槽121环绕加工台12中心设置，凹槽121靠近加工台12中心一端的宽度小于远离加工台12中心一端的宽度。

紧固件端部进行齿槽加工，使用本申请的活动模芯，首先将模芯本体1放在模具的模腔内，可以是温镦工艺模具、热镦工艺的模具等，根据制作工艺选择；模芯本体1位置固定后，凹槽121远离内孔13的一端被包围，将后冲棒伸入内孔13中，依次穿过基座11和加工台12，其端部突出加工台12顶部一定距离，凹槽121靠近内孔13的一端被包围，根据紧固件的加工需要进行设置，然后进行胚料加工，坯料受热后由前冲棒将其压入模具的模腔内，先后接触到后冲棒和模芯本体1加工台12的顶部，继续前行，坯料外围被模腔包围，材料往加工台12的凹槽121内流动，由于凹槽121的宽度不一致，靠近加工台12中心一端的宽度小于远离加工台12中心一端的宽度，材料流动性好，下行到下死点，材料容易充满凹槽121，防止出现材料未充满凹槽121导致齿形缺料不完整的问题，从而产品齿形完整、尺寸精确且轮廓清晰饱满；形成端部的卡齿结构后，后冲棒将坯料顶出，完成紧固件端部的齿槽结构加工；经过实验及生产得知，本装置生产的紧固件的齿槽结构成型后齿形完整饱满，成品率高，而且能够一次在头部成型时就加工出紧固件的卡齿，不会出现面齿高度差等质量问题。

更进一步地实施例中，凹槽121顶部设置有圆角123，设置圆角，即R角，胚料成型后容易脱模，且不易产生毛刺，生产的齿形饱满。

更进一步地实施例中，圆角R值为0.5mm。

更进一步地实施例中，凹槽121设置有六个，一般设置6个凹槽121既满足紧固件的生产需要，当然，也可以根据需求及模芯本体1的规格设置不同数量的凹槽121。

更进一步地实施例中，模芯本体1一体成型。

实施例2:

参考图3-5，一种优选的实施例中，凹槽121包括直槽段1211和梯形槽段1212，梯形槽段1212一端与直槽段1211连通，另一端与内孔13连通。

凹槽121分段设置，外部设置成直槽段1211，靠近中心的位置设置成梯形槽段1212，在容易出现空隙的部位缩小开口的宽度，材料在其中整体流动性更好且有效节省加工时间，提高了生产效率。

更进一步地实施例中，直槽段1211沿外部至梯形槽段1212方向上的宽度保持不变，梯形槽段1212沿直槽段1211至内孔13方向上的宽度逐渐缩小，直槽段1211的宽度保持不变，材料在此段不易产生空隙，可以较快的填充较多材料，梯形槽段1212采用渐缩结构，使得材料的流动性更顺畅，容易充满凹槽；生产出的卡齿结构性能更佳。

更进一步地实施例中，梯形槽段1212宽度渐缩方向上的夹角C为60度，参考图4，梯形槽段1212在俯视状态下，可以看出其两个侧壁向加工台12的中心延长相交，一个三角形，其夹角为60度，该角度的槽体，材料在其中的流动性更好；当然也可以根据紧固件的生产需要，生产其他角度的梯形槽段1212。

实施例3：

参考图3-5，一种优选的实施例中，凹槽121的两个内壁122均为斜面，且斜面沿底部至顶部方向上向远离凹槽121中心的方向倾斜。

将凹槽121的内壁122设置成斜面，也是为了材料更好的流动，更容易充满凹槽121，防止产生间隙，当胚料由凹槽121顶部进入底部的过程中，沿深度方向上的宽度逐渐减小，使得其更易充满凹槽121.

更进一步地实施例中，两个内壁122深度方向上的夹角D为15度，参考图5，在主视图状态下，可以看出内壁122处在倾斜状态时，两侧的内壁122沿深度方向做延长线，其相交后形成的夹角为15度，设置一定倾斜角度，使材料流动性更好；当然，凹槽121设置多段时，不同段内壁122的倾斜角度可以设置为一致的角度。

实施例4：

参考图3-5，一种优选的实施例中，基座11侧部设有基准面111，基准面111位于其中一个凹槽121的下方，模芯本体1生产过程中，设置一个基准面111作为加工工序中的基准位置，而且方便进行定位。

实施例5:

以不锈钢螺纹嵌件采用温镦工艺加工防滑齿为例，将模芯本体1放入温镦模模腔内，具体的放入温镦模模仁内，加工台12与温镦模模仁的间隙为0.01mm，凹槽121被半包围，凹槽121的深度与防滑齿的齿深匹配，将后冲棒伸入内孔13中，依次穿过基座11和加工台12，其端部突出加工台12顶部一定距离，后冲棒与内孔13内壁的间隙为0.1mm，坯料受热后由前冲棒将其压入温镦模模仁型腔内，先后接触到后冲棒和加工台12顶部，继续前行，坯料外围被模仁型腔包围，材料往加工台12的凹槽121内流动，下行到下死点，材料充满六个凹槽121位，后冲棒将坯料顶出；能够一次在头部成型时就加工出不锈钢螺纹嵌件的防滑齿，而不产生面齿高度差等质量问题，不锈钢螺纹嵌件包胶后扭力达到设计标准，在满足精度要求的同时具有节时、适合批量生产。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种活动模芯，其特征在于：包括模芯本体(1)，所述模芯本体(1)包括基座(11)和加工台(12)，所述模芯本体(1)设有贯通于基座(11)和加工台(12)的内孔(13)，所述加工台(12)安装在基座(11)上，所述加工台(12)上端开设有若干个凹槽(121)，且凹槽(121)环绕加工台(12)中心设置，所述凹槽(121)靠近加工台(12)中心一端的宽度小于远离加工台(12)中心一端的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种活动模芯，其特征在于：所述凹槽(121)包括直槽段(1211)和梯形槽段(1212)，所述梯形槽段(1212)一端与直槽段(1211)连通，另一端与内孔(13)连通。

3.根据权利要求2所述的一种活动模芯，其特征在于：所述直槽段(1211)沿外部至梯形槽段(1212)方向上的宽度保持不变，所述梯形槽段(1212)沿直槽段(1211)至内孔(13)方向上的宽度逐渐缩小。

4.根据权利要求3所述的一种活动模芯，其特征在于：所述梯形槽段(1212)宽度渐缩方向上的夹角C为60度。

5.根据权利要求1所述的一种活动模芯，其特征在于：所述凹槽(121)顶部设置有圆角(123)。

6.根据权利要求1所述的一种活动模芯，其特征在于：所述凹槽(121)的两个内壁(122)均为斜面，且斜面沿底部至顶部方向上向远离凹槽(121)中心的方向倾斜。

7.根据权利要求6所述的一种活动模芯，其特征在于：两个所述内壁(122)深度方向上的夹角D为15度。

8.根据权利要求1所述的一种活动模芯，其特征在于：所述凹槽(121)设置有六个。

9.根据权利要求1所述的一种活动模芯，其特征在于：所述模芯本体(1)一体成型。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种活动模芯，其特征在于：所述基座(11)侧部设有基准面(111)，所述基准面(111)位于其中一个凹槽(121)的下方。