專利名稱：一種螺母溫?cái)D壓成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模具，特別是關(guān)于一種螺母溫?cái)D壓成型模具。
技術(shù)背景目前溫?cái)D壓是在冷擠壓和熱擠壓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種少無切削塑性成型 工藝。溫?cái)D壓成型比冷擠壓容易，可以采用比冷擠壓大的變形量，從而減少模具費(fèi) 用和壓力機(jī)噸位，還可采用剛性不很大的通用設(shè)備，模具壽命也比冷擠壓模具高很 多。另一方面，與熱擠壓相比，由于其加熱溫度低，氧化脫碳減輕，產(chǎn)品尺寸公差 等級(jí)較高，產(chǎn)品的力學(xué)性能較高。在溫?cái)D壓成型工藝中，溫?cái)D壓模具的設(shè)計(jì)制造又 是其關(guān)鍵所在。一些鍛件應(yīng)用擠壓技術(shù)生產(chǎn)的潛力很大，其中很多可以嘗試應(yīng)用溫?cái)D壓技術(shù)制 造。目前，這些鍛件大都采用自由鍛造或胎模鍛造的方法生產(chǎn)，其中螺母類的零件 的鍛件一般會(huì)被鍛制成圓柱形、方柱形、六角柱形或圓筒、方筒、六角柱筒等形狀。 自由鍛造和胎模鍛造的鍛造余量一般為5 6mm，而且棱角處經(jīng)常會(huì)鍛不到位，鋼材 的耗用和機(jī)械加工量都會(huì)很大，例如東風(fēng)7G型機(jī)車保護(hù)螺母自由鍛生產(chǎn)耗用鋼材 3.45kg，鍛件為圓柱形，機(jī)械切削量有3公斤左右。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可有效降低工件原材料消耗和機(jī) 械加工量的螺母溫?cái)D壓成型模具。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案 一種螺母溫?cái)D壓成型模具， 包括一凸模組合和凹模組合，其特征在于所述凸模組合包括一卸料板和一凸模固 定螺母，二者通過一卸料擋圈和螺釘固定連接在一起，在所述凸模固定螺母上通過 螺紋連接一上模套，在所述上模套中放入一定位套，并將一階梯軸型凸模穿過所述 定位套、凸模固定螺母和卸料擋圈后座落在所述上模套內(nèi)，在所述凸模頂部設(shè)置一 上模墊塊，在所述上模墊塊頂部設(shè)置一通過螺釘與所述上模套頂部固定連接的上模 板；所述凹模組合包括一下模板，在所述下模板頂部通過螺釘固定連接一下模套， 將一下模墊塊穿過所述下模套的空腔座落在所述下模板上，在所述下模墊塊頂部放 置套接在一起的凹模內(nèi)圈和凹模外圈，在所述凹模外圈的頂部壓設(shè)一凹模固定螺 母，所述凹模固定螺母通過螺紋固定連接所述下模套。所述凸模前端錐形角a為5° 15° 。所述凹模內(nèi)圈與凹模外圈配合面的壓合角e為1° 30' 3° ，所述凹模內(nèi)圈與 凹模外圈的接觸面積大于等于30%。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型根據(jù)被加工螺母的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了凸、凹模組合，因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工的保護(hù)螺母的溫?cái)D壓加工的目的。2、本實(shí)用新型采用溫?cái)D壓成形的方式加工保護(hù)螺母，材料內(nèi)部組織處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，晶粒細(xì)致均勻，同時(shí)擠壓機(jī)床和擠壓模具的精度較之其 它鍛壓設(shè)備和模具有本質(zhì)的提高，因此有效地保證了包括尺寸精度和表面粗糙度在內(nèi)的工件內(nèi)、外部質(zhì)量。3、采用本實(shí)用新型可以大大降低原材料消耗，降低機(jī)械加工量，生產(chǎn)效率也有較大提高。


圖1是本實(shí)用新型被加工的保護(hù)螺母結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖1的俯視示意圖 圖3是本實(shí)用新型凸模結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本實(shí)用新型凹模內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是本實(shí)用新型凹模外圈結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。擠壓是根據(jù)實(shí)施擠壓時(shí)金屬流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系進(jìn)行分類，一般可以把擠壓分為四類1、金屬流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向一致的稱為正擠壓； 2、金屬流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向相反的稱為反擠壓；3、金屬流動(dòng)方向與凸模的 運(yùn)動(dòng)方向相垂直稱為徑向擠壓；4、以上三種中的兩種或兩種以上的組合擠壓稱為 復(fù)合擠壓。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型需要擠壓的工件是東風(fēng)7G型內(nèi)燃機(jī)車 16V275型柴油機(jī)上的一個(gè)保護(hù)螺母l，此工件屬于典型的杯桿形件，屬于三種擠壓 方式都有的復(fù)合擠壓。在溫?cái)D壓模具中，凸模和凹模是關(guān)鍵的兩個(gè)部件。凸模在擠壓過程中，承受的 單位擠壓力最大，極易磨損和破壞，為此凸模的設(shè)計(jì)與制造就顯得尤為重要。合理 的凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合適的工作部分形狀可以改善變形金屬的流動(dòng)、減小擠壓力、延 長模具的工作壽命。凹模按照預(yù)加預(yù)應(yīng)力的情況分為三種結(jié)構(gòu)形式整體凹模、雙層組合凹模、三層組合凹模，預(yù)應(yīng)力組合凹模是擠壓模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。如 果這個(gè)問題解決不好，則往往在高的單位擠壓力作用下，發(fā)生凹模的縱向開裂。組 合式預(yù)應(yīng)力凹模的主要優(yōu)點(diǎn)是在相同凹模外形尺寸條件下，其強(qiáng)度比整體式凹模強(qiáng)度要大得多。本實(shí)用新型根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其溫?cái)D壓成型工藝的要求，設(shè)計(jì)了 凸、凹模組合，下面分別加以描述。如圖3、圖4所示，本實(shí)用新型凸模組合根據(jù)螺母l的形狀將凸模2設(shè)計(jì)成階 梯軸型，前端錐形角a—般為5° 15° ，過大會(huì)因?yàn)榕髁隙嗣娌黄蕉鴮?dǎo)致杯形件 壁厚差過大，從而使凸模2受到很大的側(cè)向力，在擠壓過程中易折斷。凸模組合還 包括一卸料擋圈3，在卸料擋圈3上外套一卸料板4，在卸料板4頂部設(shè)置一凸模 固定螺母5，在卸料擋圈3的底部通過螺釘將卸料擋圈3、卸料板4和凸模固定螺 母5固定連接在一起。將一上模套6通過螺紋聯(lián)接在凸模固定螺母5上，在上模套 6內(nèi)插入一定位套7。將凸模2的錐角端穿過定位套7、凸模固定螺母5和卸料擋圈 3后，座于上模套6內(nèi)腔中。在凸模2的平面端壓蓋一上模墊塊8，在上模墊板8 上再覆蓋一面積較大的上模板9，將上模套6與上模板9通過螺釘緊固。如圖4 6所示，本實(shí)用新型凹模組合根據(jù)擠壓力的大小，確定凹模采用由凹 模內(nèi)圈IO和凹模外圈11的二層組合式。凹模內(nèi)圈IO和凹模外圈11的壓合角e — 般是采用l。 30'，不宜超過3。，否則在使用過程中內(nèi)、外圈IO、 ll會(huì)因不自鎖 而松脫。配合面必須研磨，其相互接觸面積要大于等于30%，才能在整個(gè)預(yù)應(yīng)力面 上施加有效的應(yīng)力，在凹模外圈11上開有起模工藝孔12，凹模內(nèi)圈10中心的通孔 13與被加工的保護(hù)螺母1的形狀相適應(yīng)，下部稍長。下模板14是一大面積平板， 在其上通過螺釘固定一下模套15,下模套15上端車有外螺紋。將一下模墊塊16穿 過下模套15的空腔座落在下模板14上，在下模墊板16上面放置凹模內(nèi)圈10和凹模外圈ll。凹模的內(nèi)腔放置一凹模墊塊n，在凹模墊塊n上放置本實(shí)用新型需要擠壓的保護(hù)螺母1的毛坯18，凹模墊塊17為六角形，與保護(hù)螺母1的六角頭形狀 相吻合。用一凹模固定螺母19壓在凹模外圈11上并與下模套15通過螺紋聯(lián)接。 在下模板14、下模墊塊16上都設(shè)置有一中心孔20，用于作為一頂件桿21的進(jìn)出 通道。上述結(jié)構(gòu)中，上、下模板9、 14是擠壓壓力的主要支承部分，由于擠壓的單位 壓力較高，上、下模板9、 14不能采用鑄鐵材料。上、下模墊塊8、 16是為了防止 高的擠壓單位壓力直接傳遞給上、下模板9、 14，造成局部凹陷或變形而設(shè)計(jì)的， 上、下模墊塊8、 16必須采用模具鋼材料。上、下模套6、 15具有導(dǎo)向作用。卸料 板4既有卸料作用，也有導(dǎo)向作用。卸料擋圈3既有導(dǎo)向作用，也有方便拆裝維修 作用，卸料擋圈3必須采用工具鋼材料。頂件桿21具有卸料作用，必須采用工具 鋼材料。凹模內(nèi)圈10的材料可以采用高級(jí)合金工具鋼，凹模外圈11可以采用中碳 鋼制造，這樣既可以有效地預(yù)防凹模的縱向開裂，提高模具的強(qiáng)度和承載能力，又可節(jié)省合金工具鋼。本實(shí)用新型合模擠壓時(shí)，將凸模組合向下擠壓，使凸模2進(jìn)入凹模組合中的保護(hù)螺母1的毛坯18，達(dá)到擠壓尺寸后停止擠壓，向上提升卸料板4拔出凸模2，同 時(shí)向上頂出頂件桿21，使被擠壓的工件保護(hù)螺母1脫落， 一個(gè)加工周期完成。
權(quán)利要求1、一種螺母溫?cái)D壓成型模具，包括一凸模組合和凹模組合，其特征在于所述凸模組合包括一卸料板和一凸模固定螺母，二者通過一卸料擋圈和螺釘固定連接在一起，在所述凸模固定螺母上通過螺紋連接一上模套，在所述上模套中放入一定位套，并將一階梯軸型凸模穿過所述定位套、凸模固定螺母和卸料擋圈后座落在所述上模套內(nèi)，在所述凸模頂部設(shè)置一上模墊塊，在所述上模墊塊頂部設(shè)置一通過螺釘與所述上模套頂部固定連接的上模板；所述凹模組合包括一下模板，在所述下模板頂部通過螺釘固定連接一下模套，將一下模墊塊穿過所述下模套的空腔座落在所述下模板上，在所述下模墊塊頂部放置套接在一起的凹模內(nèi)圈和凹模外圈，在所述凹模外圈的頂部壓設(shè)一凹模固定螺母，所述凹模固定螺母通過螺紋固定連接所述下模套。
2、 如權(quán)利要求1所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于所述凸模前端 錐形角ct為5。 15° 。
3、 如權(quán)利要求1所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于所述凹模內(nèi)圈 與凹模外圈配合面的壓合角P為1° 30' 3° ，所述凹模內(nèi)圈與凹模外圈的接觸面 積大于等于30%。
4、 如權(quán)利要求1所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于所述凹模內(nèi)圈 與凹模外圈配合面的壓合角P為1° 30' 3° ,所述凹模內(nèi)圈與凹模外圈的接觸面 積大于等于30%。
5、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于-所述凹模內(nèi)圈采用高級(jí)合金工具鋼材料。
6、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于 所述凹模外圈采用中碳鋼。
7、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于 所述卸料擋圈采用工具鋼材料。
8、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于 所述上、下模板采用模具鋼材料。
9、 如權(quán)利要求1或2或3或4所述一種螺母溫?cái)D壓成型模具，其特征在于 所述頂件桿必須采用工具鋼材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種螺母溫?cái)D壓成型模具，包括一凸模組合和凹模組合，其特征在于凸模組合包括連接成一體的卸料板、卸料擋圈和凸模固定螺母，在凸模固定螺母上通過螺紋連接一上模套，在上模套中放入一定位套，并將一階梯軸型凸模坐落在上模套內(nèi)，在凸模頂部設(shè)置一上模墊塊，在上模墊塊頂部設(shè)置一通過螺釘與上模套頂部固定連接的上模板；凹模組合包括一下模板，在下模板頂部通過螺釘固定連接一下模套，將一下模墊塊穿過下模套的空腔坐落在下模板上，在下模墊塊頂部放置套接在一起的凹模內(nèi)圈和凹模外圈，在凹模外圈的頂部壓設(shè)一凹模固定螺母，凹模固定螺母通過螺紋固定連接下模套。采用本實(shí)用新型加工螺母可以大大降低原材料消耗，降低機(jī)械加工量，生產(chǎn)效率也有較大提高。
文檔編號(hào)B21C25/00GK201102039SQ20072017362
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者濤 王, 王永林, 王長云 申請(qǐng)人:中國北車集團(tuán)北京二七機(jī)車廠有限責(zé)任公司