專利名稱：一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬塑性成形加工領(lǐng)域，它涉及一種金屬棒料局部鐓粗成形的模 具。
背景技術(shù)：
金屬棒料局部鐓粗成形工藝廣泛應(yīng)用于金屬塑性成形加工生產(chǎn)中。其目的是使金 屬棒料的中部某一部位或端部橫截面積增大高度減小，成為產(chǎn)品所要求幾何形狀的金屬制 件。如圖1所示，a為原始棒料，b為中部某一部位局部鐓粗，c為端部局部鐓粗。金屬局部 鐓粗成形一方面可以提高材料利用率，避免切削加工成形產(chǎn)生的金屬廢屑；另一方面通過 金屬局部鐓粗成形可以提高金屬制件的力學(xué)性能(如階梯軸、球頭銷的制造)?，F(xiàn)有的金屬 塑性成形加工采用擠壓或鐓粗成形工藝來獲得金屬棒料局部鐓粗成形。但成形模具結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，價格昂貴，生產(chǎn)操作較繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供了一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，以解決現(xiàn) 有的成形模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格昂貴，生產(chǎn)操作較繁瑣的缺陷。本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，其特征在于它包括上端面安裝在液壓機活動 橫梁上，下端面與上模鑲塊12上端面相連和與上模14上端面相連及與上模預(yù)應(yīng)力圈13上 端面相連的上模板11、上端面與上模板11下端面相連，外周鑲嵌在上模14內(nèi)孔的上模鑲塊 12、上端面與上模板11下端面相連，內(nèi)孔與上模14外周相連的上模預(yù)應(yīng)力圈13、上端面與 上模板11下端面相連，內(nèi)孔與上模鑲塊12外周相連，外周與上模預(yù)應(yīng)力圈13內(nèi)孔相連的 上模14組成的上模部分1 ；下端面與下模板21上端面相連，內(nèi)孔與頂桿22相連，外周與下 模預(yù)應(yīng)力圈23內(nèi)孔相連的下模24、下端面與下模板21上端面相連，內(nèi)孔與下模24外周相 連的下模預(yù)應(yīng)力圈23、設(shè)置在下模24內(nèi)孔下部端孔上端面上，中部貫穿下模24的內(nèi)孔和下 模板21的內(nèi)孔，下端與液壓機下頂出缸相連的頂桿22、下端面安裝在液壓機下橫梁工作臺 面上，上端面與下模24下端面相連和與下模預(yù)應(yīng)力圈23下端面相連的下模板21組成的下 模部分2，上模部分1與下模部分2在不工作狀態(tài)兩者相連；所述的上模部分1的上模14內(nèi)孔的下部1/3至處設(shè)置斜度α工為1. 5 3°， 所述的下模部分2的下模24內(nèi)孔的上部1/3至1/2處設(shè)置斜度α 2為1. 5 3° ；所述的 上模部分1的上模預(yù)應(yīng)力圈13的內(nèi)止口與下模部分2的下模預(yù)應(yīng)力圈23的外止口設(shè)置斜 度Ci3均為4 6°，并呈圓錐面配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點如下本實用新型結(jié)構(gòu)合理，可靠實用，操作簡便，適用范圍廣泛，可以明顯降低生產(chǎn)成 本。
圖1為金屬棒料局部鐓粗成形示意圖圖1中，a-原始棒料，b-中部局部鐓粗，C-端部局部鐓粗；圖2為本實用新型的金屬棒料局部鐓粗成形模具結(jié)構(gòu)示意圖圖2中，1-上模部分，11-上模板，12-上模鑲塊，13-上模預(yù)應(yīng)力圈，14-上模，2_下 模部分，24-下模，23-下模預(yù)應(yīng)力圈，22-頂桿，21-下模板。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型所提供的一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，它包括上 模板11、上模鑲塊12、上模預(yù)應(yīng)力圈13和上模14組成的上模部分1，下模24、下模預(yù)應(yīng)力 圈23、頂桿22和下模板21組成的下模部分2。上模鑲塊12鑲嵌在上模14內(nèi)孔中、上模預(yù) 應(yīng)力圈13與上模14緊固壓合成一體并與上模板11通過內(nèi)六角螺釘連接組成上模部分1 ； 頂桿22貫穿于下模24的內(nèi)孔和下模板21的內(nèi)孔并與下模24相配合、下模預(yù)應(yīng)力圈23與 下模24緊固壓合成一體與下模板21通過內(nèi)六角螺釘連接組成下模部分2 ；上模預(yù)應(yīng)力圈 13的內(nèi)止口與下模預(yù)應(yīng)力圈23的外止口呈圓錐面配合以保證上模部分1和下模部分2合 模時中心對正；金屬棒料局部鐓粗成形的模具使用三梁四柱通用液壓機進(jìn)行鐓粗成形，上模部分 1通過上模板11安裝在液壓機活動橫梁上，下模部分2通過下模板21安裝在液壓機下橫梁 工作臺面上，頂桿22貫穿下模24和下模板21并與液壓機下頂出缸相連。工作時，液壓機 活動橫梁帶動上模部分1上行到設(shè)定高度，模具打開，將金屬棒料插入下模24內(nèi)孔中，液壓 機活動橫梁再帶動上模部分1下行，金屬棒料上端導(dǎo)入上模14內(nèi)孔中與上模鑲塊12下端 面相接觸，液壓機繼續(xù)下行加壓，使金屬棒料在模具內(nèi)孔中局部鐓粗成形，變形成為產(chǎn)品所 要求幾何形狀的金屬制件，局部鐓粗成形完成后，液壓機活動橫梁帶動上模部分1上行到 設(shè)定高度，液壓機下頂缸再上行，帶動頂桿22頂出金屬制件，取走金屬制件，液壓機下頂缸 再下行，頂桿22上部的下端面與下模24內(nèi)孔的下部端孔的上端面相接觸進(jìn)行復(fù)位，再進(jìn)行 下一工作循環(huán)；上模部分1的上模14內(nèi)孔的下部1/3至1/2處設(shè)置斜度α工為1. 5 3°，下模 部分的下模24內(nèi)孔上部1/3至1/2處設(shè)置斜度α 2為1. 5 3°，可減小局部鐓粗成形金 屬棒料的塑性失穩(wěn)，局部鐓粗成形部位的高徑比可達(dá)5倍，滿足絕大多數(shù)金屬棒料的局部 鐓粗成形；上模部分1的上模預(yù)應(yīng)力圈13的內(nèi)止口與下模部分2的下模預(yù)應(yīng)力圈23的外 止口設(shè)置斜度Ci3均為4 6°，并呈圓錐面配合，可以保證合模時上下模的中心對正，防止 局部鐓粗成形時產(chǎn)生偏移；上模14與上模預(yù)應(yīng)力圈13、下模24與下模預(yù)應(yīng)力圈23均采用緊固壓合的組合結(jié) 構(gòu)，上模14與上模預(yù)應(yīng)力圈13、下模24與下模預(yù)應(yīng)力圈23的過盈量均為0. 3 0. 6mm，配 合錐面錐度為3 4° ；上模鑲塊12、上模14、下模24、頂桿22均選用冷作模具鋼Crl2MoV，熱處理60 62HRC 或 W18Cr4V，熱處理 61 63HRC ；一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，適用于局部鐓粗成形直徑為5 50mm，強度 中等，塑性較好的碳鋼、不銹鋼、銅合金、鋁合金等金屬棒料。
權(quán)利要求一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，其特征在于它包括上端面安裝在液壓機活動橫梁上，下端面與上模鑲塊(12)上端面相連和與上模(14)上端面相連及與上模預(yù)應(yīng)力圈(13)上端面相連的上模板(11)、上端面與上模板(11)下端面相連，外周鑲嵌在上模(14)內(nèi)孔的上模鑲塊(12)、上端面與上模板(11)下端面相連，內(nèi)孔與上模(14)外周相連的上模預(yù)應(yīng)力圈(13)、上端面與上模板(11)下端面相連，內(nèi)孔與上模鑲塊(12)外周相連，外周與上模預(yù)應(yīng)力圈(13)內(nèi)孔相連的上模(14)組成的上模部分(1)；下端面與下模板(21)上端面相連，內(nèi)孔與頂桿(22)相連，外周與下模預(yù)應(yīng)力圈(23)內(nèi)孔相連的下模(24)、下端面與下模板(21)上端面相連，內(nèi)孔與下模(24)外周相連的下模預(yù)應(yīng)力圈(23)、設(shè)置在下模(24)內(nèi)孔的下部端孔上端面上，中部貫穿下模(24)的內(nèi)孔和下模板(21)的內(nèi)孔，下端與液壓機下頂出缸相連的頂桿(22)、下端面安裝在液壓機下橫梁工作臺面上，上端面與下模(24)下端面相連和與下模預(yù)應(yīng)力圈(23)下端面相連的下模板(21)組成的下模部分(2)，上模部分(1)與下模部分(2)在不工作狀態(tài)兩者相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具，其特征在于所述的上模 部分(1)的上模(14)內(nèi)孔的下部1/3至1/2處設(shè)置斜度(a J為1. 5 3°，所述的下模 部分(2)的下模(24)內(nèi)孔的上部1/3至1/2處設(shè)置斜度(α 2)為1. 5 3° ；所述的上模 部分⑴的上模預(yù)應(yīng)力圈(13)的內(nèi)止口與下模部分(2)的下模預(yù)應(yīng)力圈(23)的外止口設(shè) 置斜度(α 3)均為4 6°，并呈圓錐面配合。
專利摘要本實用新型屬于金屬塑性成形加工領(lǐng)域，所公布的一種金屬棒料局部鐓粗成形的模具。它包括由上模板、上模鑲塊、上模預(yù)應(yīng)力圈和上模組成的上模部分，由下模、下模預(yù)應(yīng)力圈、頂桿和下模板組成的下模部分。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，可靠實用，操作簡便，適用范圍廣泛，可以明顯降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B21J13/02GK201644690SQ200920212948
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者廖秋慧, 徐紀(jì)平 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)