一種擠壓成型模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種擠壓成型模具。該擠壓成型模具，包括模套，模套內(nèi)設(shè)有貫穿上下方向的階梯狀的內(nèi)腔，內(nèi)腔沿其軸向依次包括模片腔、模芯腔、開口腔，模芯腔內(nèi)裝配有模芯，模片腔內(nèi)裝配有模片，所述模片的外周面上套設(shè)有在徑向上彈性收張的彈性圈，所述彈性圈具有與模片的外周面彈性支撐配合的內(nèi)周面、與模片腔的內(nèi)壁彈性支撐配合的外周面。采用本發(fā)明可以避免模片發(fā)生開裂現(xiàn)象，提高了模具的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種擠壓成型模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種擠壓成型模具。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用于生產(chǎn)螺母的一種擠壓成型模具，如圖1-3所示，包括模套1，模套I內(nèi)設(shè)有貫穿上下方向的內(nèi)腔，內(nèi)腔為階梯狀，內(nèi)腔沿其軸向依次包括模片模片腔、模芯腔、開口腔，模芯腔內(nèi)裝配有模芯，模片腔內(nèi)裝配有模片2，模片2的外周面與模套I模片腔的內(nèi)壁之間為過盈配合，模片2與模芯3上對(duì)應(yīng)開設(shè)有沿上下方向延伸的模片孔與模芯孔，模芯孔與模片孔連通。
[0003]然而現(xiàn)有的擠壓成型模具存在容易開裂和使用壽命短的問題，導(dǎo)致上述問題的原因主要由以下兩點(diǎn):1)該模片采用合金材料制成，合金材料雖具有極強(qiáng)的軸向抗壓能力，但同時(shí)具有極強(qiáng)的徑向脆性，在模具裝配過程中，模片壓入模套時(shí)，當(dāng)束縛在模片周圍的預(yù)緊力不足或不均勻時(shí)，極易導(dǎo)致模片徑向開裂；2)模片壓入模片腔后，模具有較大的內(nèi)應(yīng)力存在，在室溫發(fā)生變化時(shí)，由于模片及模套的材料不同會(huì)導(dǎo)致模片和模套熱脹冷縮程度的差異，導(dǎo)致模具內(nèi)應(yīng)力急劇增大，從而會(huì)出現(xiàn)模具自然開裂現(xiàn)象。
[0004]通過改變模片孔和模芯孔的結(jié)構(gòu)，該擠壓成型模具可用于生產(chǎn)螺母、螺栓和螺釘。當(dāng)用于生產(chǎn)螺母時(shí)，該擠壓成型?？勺鳛橄履?定模)，將開口腔中插裝頂桿，將原料伸入模套I的模芯孔和模芯孔中，由上模(動(dòng)模)向下擠壓原料，使原料填滿模芯孔和模片孔，模片2受到向外的徑向力，然而模片2的外周面被模套I的模片腔內(nèi)壁徑向限位，當(dāng)擠壓力量過大時(shí)，模片2會(huì)出現(xiàn)開裂問題，模具使用壽命短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種擠壓成型模具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中模片易開裂的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的擠壓成型模具采用如下技術(shù)方案:擠壓成型模具，包括模套，模套內(nèi)設(shè)有貫穿上下方向的階梯狀的內(nèi)腔，內(nèi)腔沿其軸向依次包括模片腔、模芯腔、開口腔，模芯腔內(nèi)裝配有模芯，模片腔內(nèi)裝配有模片，所述模片的外周面上套設(shè)有在徑向上彈性收張的彈性圈，所述彈性圈具有與模片的外周面彈性支撐配合的內(nèi)周面、與模片腔的內(nèi)壁彈性支撐配合的外周面。
[0007]所述彈性圈為開槽彈性圈，所述開槽彈性圈上開設(shè)有沿徑向延伸的、用于釋放徑向力的以使彈性圈發(fā)生徑向形變的應(yīng)力釋放槽。
[0008]所述開槽彈性圈為C形圈，所述應(yīng)力釋放槽為沿彈性圈徑向貫穿的開口槽。
[0009]所述開槽彈性圈為環(huán)形圈，所述應(yīng)力釋放槽為開設(shè)于彈性圈的徑向的端部的缺口槽，該缺口槽為非通槽結(jié)構(gòu)。
[0010]所述缺口槽有兩個(gè)以上，各個(gè)缺口槽沿彈性圈的周向均勻分布。
[0011]所述彈性圈的內(nèi)周面與所述模片的外周面的配合面為兩個(gè)沿模套軸向外端小內(nèi)端大的錐面。
[0012]所述模芯上開設(shè)有沿模芯軸向延伸的模芯孔，模芯孔為光孔結(jié)構(gòu)或多邊孔，所述多邊孔具有至少三條棱邊。
[0013]本發(fā)明的有益效果:由于模片的外周面套設(shè)有彈性圈，該彈簧圈具有三個(gè)作用:一方面，在環(huán)境室溫發(fā)生大的變化時(shí)，彈簧圈可以有效的釋放或降低模具的內(nèi)應(yīng)力從而避免因室溫變化導(dǎo)致的模片自然開裂現(xiàn)象，提高了模具的環(huán)境適應(yīng)性；另一方面，在模片裝入模套時(shí)，彈簧圈向模片提供足夠且均勻的預(yù)緊力，可以避免因預(yù)緊力不足或不均勻而導(dǎo)致的模片開裂現(xiàn)象，提高了模片的使用壽命和整個(gè)模具的使用壽命；此外，在使用時(shí)，模片受到向外的徑向力，彈性圈在徑向上向外擴(kuò)張以釋放模片受到的向外的徑向力，從而避免了模片因擠壓力過大而發(fā)生開裂現(xiàn)象。該彈性圈適用于所有非同種材料模具的優(yōu)化。本發(fā)明解決了模片易開裂的問題，提高了模具的適應(yīng)能力和使用壽命。
[0014]進(jìn)一步的，開槽彈性圈有利于實(shí)現(xiàn)彈性圈在徑向上的彈性收張。
[0015]進(jìn)一步的，C形圈具有加工方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]進(jìn)一步的，沿彈性圈周向均勻分布的缺口槽，有利于實(shí)現(xiàn)彈性圈的均勻變形和受力，進(jìn)而有利于向模片提供均勻的預(yù)緊力，進(jìn)一步減小了模片開裂的概率。
[0017]進(jìn)一步的，在使用過程中，模片受到軸向上的作用力，彈性圈與模片之間的配合面為錐面，使得兩者在軸向向上的方向?yàn)橹雇婆浜?，而且彈簧圈的徑向收張也可以緩沖軸向上的推擠沖擊力從而起到隔振作用，因而彈簧圈會(huì)阻止模片沿軸向向外移動(dòng)，避免了模片受振動(dòng)沿軸向外移動(dòng)而凸出模套的端面。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是圖1中的模片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是圖4中模片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是圖4中彈性圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖7的俯視圖；
圖9是本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例1用于生產(chǎn)螺母時(shí)的使用狀態(tài)圖；
圖10是成品螺母的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例1用于生產(chǎn)螺栓時(shí)的使用狀態(tài)圖；
圖12是成品螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13是本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例2中的模片的主視圖(帶剖視)；
圖14是本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例2中的模片的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明的一種擠壓成型模具的實(shí)施例1，如圖4-8所示:該擠壓成型模具包括模套11、模芯13、模片12。模套11內(nèi)設(shè)有貫穿上下方向的內(nèi)腔，內(nèi)腔為階梯狀，內(nèi)腔沿軸向依次包括模片腔、模芯腔、開口腔，模芯12裝配于模芯腔內(nèi)，模片12裝配于模片腔內(nèi)，模片12與模芯13上對(duì)應(yīng)開設(shè)有沿上下方向延伸的模片孔與模芯孔，模芯孔與模片孔連通。模芯孔為多邊孔，在本實(shí)施例中，多邊孔有十二條棱邊，即為十二邊孔。模片12的外周面上套設(shè)有在彈性圈14，彈性圈14具有與模片12的外周面彈性支撐配合的內(nèi)周面、與模片腔的內(nèi)壁彈性支撐配合的外周面，該彈性圈14為開槽彈性圈。該開槽彈性圈上開設(shè)有沿徑向延伸的、用于釋放徑向力的以使彈性圈發(fā)生徑向形變的應(yīng)力釋放槽。在本實(shí)施例中，開槽彈性圈為C形圈，應(yīng)力釋放槽為沿彈性圈徑向貫穿的開口槽141。彈性圈14的內(nèi)周面與模片12的外周面的配合面為兩個(gè)錐面，該錐面沿模套軸向自內(nèi)向外沿模套徑向自外向內(nèi)傾斜，即錐面沿模套軸向外端小內(nèi)端大。彈性圈14的外周面與模套11的模片腔的內(nèi)壁的配合面為兩個(gè)圓柱面。
[0020]如圖9所示，本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例1用于生產(chǎn)螺母時(shí)的使用過程:將該擠壓成型模具作為螺母下模20 (定模)，將模套11的開口腔朝下，并在開口腔中插裝頂桿21，接著將原料22 (棒料)從上往下伸入模套11的模片孔與模芯孔中，接著由螺母上模23(動(dòng)模)向下擠壓原料，原料22填滿模芯孔、模片孔，即可制備出如圖10所示的成品螺母24，該成品螺母為十二角法蘭面螺母。
[0021]在制備過程中，一方面模片12受到向外的徑向力，由于模片12的外周面套設(shè)有彈性圈14，彈性圈14的存在加大了模套對(duì)合金的預(yù)緊力，有效的避免模片12開裂，同時(shí)模具由于不同環(huán)境溫度發(fā)生熱脹冷縮時(shí)，彈性圈在靜態(tài)下又起到了釋放過量載荷的作用，防止模腔開裂；另一方面，模片12受到向上的作用力，彈性圈14與模片12之間的配合面為上小下大的錐面，使得兩者在軸向向上的方向?yàn)橹雇婆浜?，而且彈簧?4的徑向收張也可以緩沖軸向上的推擠沖擊力從而起到隔振作用，因而彈簧圈14會(huì)阻止模片的向上移動(dòng)，避免了模片12受振動(dòng)向上移動(dòng)而凸出模套的上端面，進(jìn)而防止該擠壓成型模具發(fā)生失效。
[0022]如圖11所示，本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例1用于生產(chǎn)螺栓時(shí)的使用過程:將該擠壓成型模具作為螺栓上模30 (動(dòng)模)，將開口腔朝上，在螺栓下模31 (定模)的插入孔的下端插裝下頂桿32，接著就將桿狀的待變形胚料33插入螺栓下模31的插入孔中，然后將螺栓上模30套裝于待變形胚料33的上部，并在螺栓上模30的開口腔中插裝上頂桿34，接著通過螺栓上模30向下擠壓待變形胚料33，并螺栓上模30與螺栓下模31合模，待變形胚料33填滿模芯孔、模片孔、插入孔，即可制備出如圖12所示的成品螺栓35，該成品螺栓為十二角法蘭面螺栓。
[0023]在本發(fā)明的擠壓成型模具的實(shí)施例2，如圖13-14所示:開槽彈性圈為環(huán)形圈41，應(yīng)力釋放槽還可以為開設(shè)于彈性圈的徑向的端部的缺口槽42，該缺口槽42為非通槽結(jié)構(gòu)，該缺口槽有4個(gè)，各個(gè)缺口槽沿彈性圈的周向均勻分布。在其它實(shí)施例中，缺口槽還可以為I個(gè)或2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)以上。
[0024]在本發(fā)明的擠壓成型模具的其它實(shí)施例中，模芯孔為多邊孔時(shí)，該多邊孔還可以包括3-11條棱邊或12條以上的棱邊。例如當(dāng)模芯孔為六邊孔時(shí)，可用于加工六角法蘭面螺母及六角法蘭面螺栓。
[0025]在本發(fā)明的擠壓成型模具的其它實(shí)施例中，模芯孔還可以為光孔，該擠壓成型模具可用于加工臺(tái)階鉚釘。
[0026]通過改變模片孔的形狀結(jié)構(gòu)，可用于加工不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
[0027]在本發(fā)明的擠壓成型模具的其它實(shí)施例中，彈性圈的內(nèi)周面與模片的外周面的配合面還可以為兩個(gè)圓柱形面。
[0028]在本發(fā)明的擠壓成型模具的其它實(shí)施例中，還可以省去彈性圈上的應(yīng)力釋放槽，彈性圈還可以為環(huán)形圈。
【權(quán)利要求】
1.擠壓成型模具，包括模套，模套內(nèi)設(shè)有貫穿上下方向的階梯狀的內(nèi)腔，內(nèi)腔沿其軸向依次包括模片腔、模芯腔、開口腔，模芯腔內(nèi)裝配有模芯，模片腔內(nèi)裝配有模片，其特征在于:所述模片的外周面上套設(shè)有在徑向上彈性收張的彈性圈，所述彈性圈具有與模片的外周面彈性支撐配合的內(nèi)周面、與模片腔的內(nèi)壁彈性支撐配合的外周面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擠壓成型模具，其特征在于:所述彈性圈為開槽彈性圈，所述開槽彈性圈上開設(shè)有沿徑向延伸的、用于釋放徑向力的以使彈性圈發(fā)生徑向形變的應(yīng)力釋放槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠壓成型模具，其特征在于:所述開槽彈性圈為C形圈，所述應(yīng)力釋放槽為沿彈性圈徑向貫穿的開口槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擠壓成型模具，其特征在于:所述開槽彈性圈為環(huán)形圈，所述應(yīng)力釋放槽為開設(shè)于彈性圈的徑向的端部的缺口槽，該缺口槽為非通槽結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述擠壓成型模具，其特征在于:所述缺口槽有兩個(gè)以上，各個(gè)缺口槽沿彈性圈的周向均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的擠壓成型模具，其特征在于:所述彈性圈的內(nèi)周面與所述模片的外周面的配合面為兩個(gè)沿模套軸向外端小內(nèi)端大的錐面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓成型模具，其特征在于:所述模芯上開設(shè)有沿模芯軸向延伸的模芯孔，模芯孔為光孔結(jié)構(gòu)或多邊孔，所述多邊孔具有至少三條棱邊。
【文檔編號(hào)】B21C25/02GK104289546SQ201410082294
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】黃忠宏, 董晨曦, 周杰 申請(qǐng)人:河南航天精工制造有限公司