專利名稱：貫穿減徑模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
貫穿減徑模具
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種貫穿減徑模具。
背景技術(shù)：
釬頭是安裝在釬桿前端，沖擊回轉(zhuǎn)鑿巖孔的刀具，在采煤業(yè)中用量很大。請參考圖I所示，其為一種薄壁釬頭。該薄壁釬頭為一體成型，其包括倒置圓臺體頭部110和與所述倒置圓臺形頭部110的小端連接的設(shè)置有錐度內(nèi)孔122的圓柱體桿部120，錐度內(nèi)孔122的孔口位于圓柱體桿部120的下端。所述薄壁釬頭的孔口壁厚Λ d的規(guī)定尺寸為Λ d ( 2. 5mm(一般I. 5mm ^ 2. 5_)。由于錐度內(nèi)孔122用于后續(xù)裝配焊接合金刀具，因此對所述薄壁釬頭內(nèi)腔(即錐度內(nèi)孔)的精度要求較高。目前，多采用切削與銑削加工一體的工藝生產(chǎn)薄壁釬頭，但是由于薄壁釬頭的孔口壁厚較薄，切削后的產(chǎn)品經(jīng)過輕微磕碰，孔口部會(huì)產(chǎn)生裂紋、斷裂等現(xiàn)象，并且生產(chǎn)效率低，切削內(nèi)孔精度不高，很難保證批量生產(chǎn)。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種貫穿減徑模具，其可以使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長。為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種貫穿減徑模具，其用于對下料、制坯、反擠、擴(kuò)孔得到的帶有錐度孔的圓柱體坯料進(jìn)行減徑以使所述帶有錐度孔的圓柱體坯料的外圓直徑減小，錐度孔直徑不變，得到具有錐度孔的圓柱體鍛坯，所述貫穿減徑模具包括上沖頭，形成有入料腔、減徑刃口以及連接入料腔和減徑刃口的過渡部分的下模，套設(shè)于下模外圍用于固定下模的下模座和支撐下模座的復(fù)數(shù)個(gè)支柱，所述上沖頭包括桿部和自桿部下端向下延伸的沖頭部，所述沖頭部為圓錐體，其錐度與放入入料腔的圓柱體坯料的錐度孔的錐度一致，并且沖頭部的形狀與錐度孔的形狀一致或者略微??；所述入料腔的形狀與所述帶有錐形孔的圓柱體坯料的外形一致；所述減徑刃口的直徑小于入料腔的直徑，與所述薄壁釬頭鍛件孔口的外圓直徑一致；所述下模座套設(shè)于下模外圍用于固定下模；所述復(fù)數(shù)個(gè)支柱用于支撐下模座，以在下模座的下方形成鏤空空間，便于減徑時(shí)鍛坯推出。進(jìn)一步的，所述模具還包括滑槽，所述滑槽放置于下模減徑刃口的下方，便于減徑后的鍛坯通過滑槽滑入料框中。更進(jìn)一步的，使用所述貫穿減徑模具執(zhí)行貫穿減徑工序包括將所述具有錐度孔的圓柱體坯料放入下模中的入料腔內(nèi)；上沖頭向下運(yùn)動(dòng)，沖頭部進(jìn)入所述圓柱體坯料的錐度孔內(nèi)；當(dāng)沖頭部完全貼合坯料的錐度孔時(shí)，坯料受力增加，通過減徑刃口進(jìn)行減徑；當(dāng)坯料完全通過減徑刃口后，完成減徑；上沖頭上行，鍛坯會(huì)滯留于減徑刃口下方，由下一個(gè)坯料在減徑過程中，將其推出，落入下方的滑槽中后滑入預(yù)先放置好的料框中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型為一種貫穿減徑模具，其可以使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長。
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹 ，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為一種薄壁釬頭；圖2為本實(shí)用新型薄壁釬頭的鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖；圖3為利用本實(shí)用新型中的貫穿減徑模具進(jìn)行貫穿減徑工序的產(chǎn)品成形過程圖；和圖4為本實(shí)用新型在一個(gè)實(shí)施例中的產(chǎn)品形狀變化過程圖。
具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。本實(shí)用新型采用冷擠壓工藝取代切削加工工藝，不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且可以保證產(chǎn)品精度、減少耗材。請參考圖2所示，其為本實(shí)用新型薄壁釬頭的鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖。請參考圖4所示，其為本實(shí)用新型在一個(gè)實(shí)施例中的產(chǎn)品形狀變化過程圖。以下結(jié)合圖4具體介紹圖2所示工藝流程。所述工藝流程包括如下步驟。步驟210、下料。所述下料為選擇合適的棒材，調(diào)整下料長度，將重量控制在預(yù)先設(shè)定的范圍，以得到棒料。圖4 (a)為下料工序得到的產(chǎn)品形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇直徑大于薄壁釬頭鍛件孔口直徑12-16mm的棒材。步驟220、制坯。所述制坯是為了去除棒料外表面氧化皮、微裂紋、銹跡等缺陷，提高表面質(zhì)量。圖4 (b)為制坯工序得到的產(chǎn)品形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，制坯后棒料直徑大于薄壁釬頭鍛件孔口直徑 10-15_。步驟230、反擠所述反擠為將制坯后的棒料放入反擠模具的模腔中進(jìn)行反擠壓以形成一端具有桶狀內(nèi)孔的圓柱體坯料，由于是在模腔內(nèi)成形，因此可以保證坯料內(nèi)孔對外圓的同軸度。圖4 (C)為反擠工序得到的產(chǎn)品形狀。由于反擠內(nèi)孔的金屬材料通過流動(dòng)形成桶狀內(nèi)孔，因此降低了材料損耗。步驟240、擴(kuò)孔。所述擴(kuò)孔為將反擠形成的桶狀內(nèi)孔擴(kuò)成帶有錐度的錐度孔，從而將具有桶狀內(nèi)孔的圓柱體坯料擴(kuò)成帶有錐度孔的圓柱體坯料，并且擴(kuò)孔形成的帶有錐度孔的圓柱體坯料的孔口壁厚> 5mm，這樣在反擠和擴(kuò)孔工序中形成坯料的孔口不會(huì)出現(xiàn)由于孔口壁厚較薄而產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。圖4 (d)為擴(kuò)孔工序得到的產(chǎn)品形狀步驟250、貫穿減徑。所述貫穿減徑為將具有錐度孔的圓柱體坯料，放入減徑模具中進(jìn)行貫穿減徑。利用壓力將具有錐度孔的圓柱體坯料的壁厚在模具的作用下流動(dòng)，使所述帶有錐度孔的圓柱體坯料的外圓直徑減小，錐度孔直徑不變，達(dá)到減小壁厚，增加長度的作用，其孔口壁厚達(dá)到薄壁釬頭的孔口壁厚的規(guī)定尺寸Λ d ^ 2. 5mm。圖4 (e)為貫 穿減徑工序得到的產(chǎn)品形狀。經(jīng)過減徑后得到的鍛坯內(nèi)腔(錐度孔)尺寸精度高，外表面光滑無裂痕。步驟26O、取長。所述取長為對所述鍛坯截取長度，保證所述鍛坯的尺寸一致性，以便更好的完成下道鍛造工序。經(jīng)過貫穿減徑和取長后得到的鍛坯包括具有錐度孔的圓柱體部分和實(shí)體圓柱體部分，其中所述具有錐度孔的圓柱體部分即為薄壁鍛件的桿部120，其孔口壁厚達(dá)到薄壁釬頭的孔口壁厚的規(guī)定尺寸Λ d < 2. 5_。圖4 (f)為取長工序得到的產(chǎn)品形狀。步驟270、鐓粗。所述鐓粗為所述取長后的鍛坯的實(shí)體圓柱體部分進(jìn)行鐓粗，以形成薄壁釬頭的倒置圓臺體頭部110，從而得到薄壁釬頭鍛件。圖4 (g)為鐓粗工序得到的產(chǎn)品形狀。其中，在步驟210下料之后，步驟220制坯之前還包括退火工序，所述退火為球化退火，以軟化棒料組織，降低硬度。在步驟220制坯之后，步驟230反擠之前還包括拋丸、磷皂化工序(表面處理)。在步驟230反擠之后，步驟240擴(kuò)孔之前還包括拋丸、磷皂化工序(表面處理)。在步驟240擴(kuò)孔之后，步驟250貫穿減徑之前還包括拋丸、磷皂化工序(表面處理)。在步驟260取長之后，步驟270鐓粗之前還包括退火，拋丸、磷皂化工序(表面處理)。綜上所述，與利用切削加工工藝得到薄壁釬頭相比，本實(shí)用新型采用冷擠壓工藝得到薄壁釬頭鍛件，將棒料先鍛出孔口壁厚稍大的坯料，再利用減徑工序得到壁厚減薄，長度增加的鍛坯，最終得到的薄壁釬頭鍛件的表面質(zhì)量好，不易產(chǎn)生裂紋，經(jīng)過鍛造，使得材料內(nèi)部機(jī)構(gòu)更加緊密，機(jī)械性、力學(xué)性能更高，使薄壁釬頭鍛件的孔口部在后續(xù)加工以及裝配使用上不會(huì)產(chǎn)生崩裂，斷裂等現(xiàn)象，延長產(chǎn)品的使用壽命。同時(shí)提高了材料的利用率，降低材料損耗。并且由于是模具化生產(chǎn)，因此，可以提高生產(chǎn)效率。請參考圖3所示，其為利用本實(shí)用新型中的貫穿減徑模具進(jìn)行貫穿減徑工序的產(chǎn)品成形過程圖。圖中的貫穿減徑模具包括上沖頭310，形成有入料腔322、減徑刃口 324和連接入料腔和減徑刃口的過渡部分的下模320，套設(shè)于下模320外圍用于固定下模的下模座330以及支撐下模座330的復(fù)數(shù)個(gè)支柱340。所述上沖頭310包括桿部312和自桿部下端向下延伸的沖頭部314，所述沖頭部314為圓錐體，其錐度與放入入料腔322的圓柱體坯料350的錐度孔的錐度一致，并且沖頭部314的形狀與錐度孔的形狀一致或者略微小O. 03-0. 05mm,便于沖頭部314順利進(jìn)入坯料340的錐度孔(內(nèi)腔)中，而不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)腔折疊、拉毛現(xiàn)象。所述入料腔322的形狀與所述帶有錐形孔 的圓柱體坯料的外形一致。所述減徑刃口 324的直徑小于入料腔322的直徑，與所述薄壁釬頭鍛件孔口的外圓直徑一致。所述下模座330套設(shè)于下模320外圍用于固定下模。所述復(fù)數(shù)個(gè)支柱340用于支撐下模座330。在本實(shí)施例中下模座由三根支柱支撐，支柱均勻分布，這樣在下模座330的下方形成鏤空空間，便于減徑時(shí)鍛坯推出。在下模減徑刃口 324的下方放置一個(gè)滑槽360，便于減徑后的鍛坯通過滑槽360滑入料框中。接下來詳細(xì)介紹利用貫穿減徑模具進(jìn)行貫穿減徑的過程。將所述具有錐度孔的圓柱體坯料350放入下模中的入料腔322內(nèi)，上沖頭310向下運(yùn)動(dòng)，沖頭部312進(jìn)入所述圓柱體坯料350的錐度孔內(nèi)，當(dāng)沖頭部312完全貼合坯料350的內(nèi)腔(錐度孔)時(shí)，坯料受力增加，由于減徑刃口 324尺寸小于所述坯料350的外圓尺寸，在所述坯料350受力增大的情況下，通過減徑刃口 324，坯料外圓多余的金屬就會(huì)沿著沖頭部312的錐度向上流動(dòng)，達(dá)到減小壁厚，增加長度的效果，同時(shí)也保證內(nèi)腔的錐度完全貼合沖頭部，不會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。當(dāng)坯料350完全通過減徑刃口 324后，完成減徑。上沖頭上行，帶著減徑后的鍛坯上行，在重力和摩擦力的作用下，鍛坯會(huì)滯留于減徑刃口下方，由下一個(gè)坯料在減徑過程中，將其推出，落入下方的滑槽360中后滑入預(yù)先放置好的料框中。利用貫穿減徑模具來完成薄壁釬頭減徑的工序，不需要退料器等退料裝置，模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長，而且采用滑道結(jié)構(gòu)，省下人工取料，方便操作。上述說明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求1.一種貫穿減徑模具，其特征在于，其用于對下料、制坯、反擠、擴(kuò)孔得到的帶有錐度孔的圓柱體坯料進(jìn)行減徑以使所述帶有錐度孔的圓柱體坯料的外圓直徑減小，錐度孔直徑不變，得到具有錐度孔的圓柱體鍛坯， 所述貫穿減徑模具包括上沖頭，形成有入料腔、減徑刃口以及連接入料腔和減徑刃口的過渡部分的下模，套設(shè)于下模外圍用于固定下模的下模座和支撐下模座的復(fù)數(shù)個(gè)支柱， 所述上沖頭包括桿部和自桿部下端向下延伸的沖頭部，所述沖頭部為圓錐體，其錐度與放入入料腔的圓柱體坯料的錐度孔的錐度一致，并且沖頭部的形狀與錐度孔的形狀一致或者略微小； 所述入料腔的形狀與所述帶有錐形孔的圓柱體坯料的外形一致； 所述減徑刃口的直徑小于入料腔的直徑，與所述薄壁釬頭鍛件孔口的外圓直徑一致； 所述下模座套設(shè)于下模外圍用于固定下模； 所述復(fù)數(shù)個(gè)支柱用于支撐下模座，以在下模座的下方形成鏤空空間，便于減徑時(shí)鍛坯推出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模具，其特征在于，所述模具還包括滑槽，所述滑槽放置于下模減徑刃口的下方，便于減徑后的鍛坯通過滑槽滑入料框中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，使用所述貫穿減徑模具執(zhí)行貫穿減徑工序包括 將所述具有錐度孔的圓柱體坯料放入下模中的入料腔內(nèi)； 上沖頭向下運(yùn)動(dòng)，沖頭部進(jìn)入所述圓柱體坯料的錐度孔內(nèi)； 當(dāng)沖頭部完全貼合坯料的錐度孔時(shí)，坯料受力增加，通過減徑刃口進(jìn)行減徑； 當(dāng)還料完全通過減徑刃口后，完成減徑； 上沖頭上行，鍛坯會(huì)滯留于減徑刃口下方，由下一個(gè)坯料在減徑過程中，將其推出，落入下方的滑槽中后滑入預(yù)先放置好的料框中。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種貫穿減徑模具，其包括上沖頭，形成有入料腔、減徑刃口以及連接入料腔和減徑刃口的過渡部分的下模，套設(shè)于下模外圍用于固定下模的下模座和支撐下模座的復(fù)數(shù)個(gè)支柱，所述上沖頭包括桿部和自桿部下端向下延伸的沖頭部，所述沖頭部為圓錐體，其錐度與放入入料腔的圓柱體坯料的錐度孔的錐度一致，并且沖頭部的形狀與錐度孔的形狀一致或者略微?。凰鋈肓锨坏男螤钆c所述帶有錐形孔的圓柱體坯料的外形一致；所述減徑刃口的直徑小于入料腔的直徑；所述下模座套設(shè)于下模外圍用于固定下模；所述復(fù)數(shù)個(gè)支柱用于支撐下模座，以在下模座的下方形成鏤空空間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型為一種貫穿減徑模具，其可以使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命長。
文檔編號B21J13/02GK202779588SQ20122033833
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者龔衛(wèi)紅, 黃榮, 朱亞萍, 袁永軍, 季成 申請人:鹽城理研精密鍛造有限公司