CN2741686Y - 斜端面冷挤压组合凹模 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种斜端面冷挤压组合凹模，属冷挤压模具结构设计领域，其特征在于将内层凹模(4)置于加强圈(3)内，并将其上端面设计成向内倾斜的斜端面(2)，其斜端面与水平面之间的夹角为α(1)，内层凹模(4)的外径略大于加强圈(3)的内径，即其间存在一定的过盈量；根据被挤压件材料的不同，选择不同的凹模材料，利用过盈设计配合，把两个或多个同心圆紧套起来，形成一个多层的预应力结构，由于预压配合的作用结果，可使凹模内的应力工作时趋于均匀，模具材料得到充分的应用，使凹模的强度大大提高。

Description

斜端面冷挤压组合凹模
技术领域：
本实用新型涉及一种斜端面冷挤压组合凹模，属冷挤压模具结构设计领域。
背景技术：
现有的冷挤压模具主要有两种：
一种是整体式凹模。整体式凹模采用整体式结构，便于加工。但整体凹模只适用于简单形状的纯铝、紫铜等零件的挤压，用来挤压低碳钢时，强度不够，极易产生纵向裂纹，经济性较差。
另一种是组合凹模。组合凹模是利用过盈配合，把两个或多个同心圆筒紧套起来，形成一个多层的预应力结构，以部分或全部抵偿工作过程中由于内压在凹模内壁上产生的工作应力，改善凹模工作时的应力分布，提高模具强度。
组合凹模的结构由容料和成形两部分构成，正挤压组合式凹模的结构形式主要有四种。
1、内层凹模为整体式的组合凹模，结构简单，制造安装方便，但往往由于转角处应力集中较大，易产生开裂，应用不广。
2、模腔纵向分割的组合凹模，最内层小凹模与挤压筒之间采用过盈配合，过盈量一般应大于0.02mm。
3、内层凹模做成横向分割式的组合凹模。
4、将内层凹模和加强圈都做成横向分割式的组合凹模。
以上各种组合式凹模由于内层凹模与加强圈以及各层加强圈之间对过盈量要求较高，在一定过盈量的前提下，应从结构设计上进一步提高预应力值，以改善模具承载能力。
发明内容：
本实用新型目的在于：改进现有的组合式凹模的结构，提供一种在过盈量一定的前提下预应力更高、具有理想的应力分布且使用寿命长的斜端面冷挤压组合凹模。
本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的。
在斜端面冷挤压组合凹模中，将内层凹模(4)置于加强圈(3)内，并将其上端面设计成向内倾斜的斜端面(2)，其斜端面与水平面之间的夹角为α(1)，内层凹模(4)的外径略大于加强圈(3)的内径，即其间存在一定的过盈量。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：从受力角度和结构上分析，斜端面冷挤压组合凹模的各层外壁受力面积较大，加大内外壁面积的差距，即增大端面倾角α(1)，能使其预应力变大，在要求同样预紧应力的情况下，对过盈量的要求就较小，也就是对凹模预紧的要求较低，从而降低了凹模装配的难度，且有助于提高模具的整体承载能力。
附图说明：
图1为斜端面冷挤压组合凹模的总体结构图。
图2为斜端面冷挤压组合凹模的立体结构图。
具体实施方式：
在图中，1为端面倾角α，2.斜端面，3.加强圈，4.内层凹模。
本斜端面冷挤压组合凹模由加强圈(3)、内层凹模(4)组成，将内层凹模(4)置于加强圈(3)内，并将其上端面设计成向内倾斜的斜端面(2)，其斜端面与水平面之间的夹角为α(1)，内层凹模(4)的外径略大于加强圈(3)的内径，其差值即为过盈量，应用热装或冷压法将内层凹模(4)与加强圈(3)装配在一起。
在实际应用中，应根据被挤压件材料的不同，选择不同的凹模材料，利用过盈设计配合，把两个或多个同心圆紧套起来，形成一个多层的预应力结构，即在圆筒之间产生了相互作用的预紧力，即装配压力。在装配压力的作用下，内层凹模上产生切向压应力，成为预应力，而加强圈上则产生切向拉应力，其最大值均位于各层的内表面处。挤压时，工作内压在凹模内表面产生的切向拉应力与预应力相叠加，使切向拉应力大大减小，甚至被完全抵消。预应力的大小由预紧压力确定，而预紧压力又取决于配合的过盈量。由于倾角α的存在，加强圈和内层凹模的外壁面积将大于内壁面积，这样在过盈量一定的条件下，预应力值将得到提高，从而提高了模具的承载能力。在要求同样预紧应力的情况下，对过盈量的要求就较小，也就是对凹模预紧的要求较低，从而降低了装配的难度。根据内层凹模和加强圈之间的变形协调关系可确定过盈量、压配后预紧状态下应力和组合圆筒内各点在工作状态下的实际压力等参数。因此，由于预压配合的作用结果，可使凹模内的应力趋于均匀，模具材料得到充分的应用，模具的强度大大提高。

Claims (2)

1、一种由加强圈(3)和内层凹模(4)组成的斜端面冷挤压组合凹模，其特征在于将内层凹模(4)置于加强圈(3)内，并将其上端面设计成向内倾斜的斜端面(2)，其斜端面与水平面之间的夹角为α(1)。
2、根据权利要求1所述的斜端面冷挤压组合凹模，其特征在于内层凹模(4)的外径略大于加强圈(3)的内径，即其间存在一定的过盈量。
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