專利名稱：一種金屬棒料異形環(huán)狀成形模具及成形方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械塑性加工中的材料成型技術領域，涉及一種將金屬棒料進行異形 環(huán)狀成形的模具及成形方法。
背景技術：
在工業(yè)機械加工領域，經常需要加工一些整體呈封閉環(huán)狀的金屬零部件，這種形 狀的零部件廣泛的使用在各個工業(yè)領域的產品之中，例如鐵路貨運車皮上所采用的半圓形 掛環(huán)，車輛制動梁上的方形安全吊環(huán)等等。這些環(huán)狀零件可以是圓弧狀、長方狀、錐形狀、多 變棱狀甚至波浪狀。目前，國內企業(yè)在對金屬棒料進行異形環(huán)狀成形時，普遍采用的加工方法是將金 屬棒料加熱后采用工具手工彎曲成形方式，這種方式受人為因素影響較大，產品精度往往 達不到工藝設計要求，并且生產率低下。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現有技術的缺陷，為解決金屬棒料異形環(huán)狀成形問題， 使其在控制成本的前提下，實現標準化、批量化制造，提出一種專用模具及其使用方法。本發(fā)明是采用以下技術方案實現的。一種將金屬棒料進行異形環(huán)狀成形的專用模具，包括預壓模具和環(huán)狀成形模具。其中，預壓模具包括上模部分和下模部分。上模部分包括模柄和上模。所述上模 的形狀根據所要加工的產品形狀來確定，例如長方形、菱形等等。下模部分包括下模板和下模。其中，下模的中部為凹槽狀，凹槽狀部分的內表面根 據所要加工的產品形狀來確定。下模的左右兩端(即凹槽的兩端)均開有放料槽，其中一 端放料槽的外端部為封閉狀，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位；另一端放料槽為直 通狀。左右兩端的放料槽成對稱分布，總數量為一對或多對，每一對對稱的放料槽內放置一 件金屬棒料。具體對數可以根據生產需要選擇。優(yōu)選的，下模部分還包括限位板。限位板通過螺釘連接在下模其中一端放料槽的 外端部，并通過螺釘的松緊來調節(jié)限位板的位置，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位。環(huán)狀成形模具的結構組成與預壓模具結構基本相同。不同之處在于，環(huán)狀成形模 具的上模、下模凹槽的形狀要與所加工的產品形狀相同，且下模凹槽的最內部一對放料槽 的位置要在環(huán)狀成形模具模柄直徑范圍之外；下模放料槽一端的外端部無需再安裝限位 板，而是將外端部封閉，通過下模本身進行限位。此外，環(huán)狀成形模具的上模部分(即模柄與上模)也可以采用一體化結構。兩種模具上模的外徑、下模凹槽的內徑大小均要根據所加工零件的尺寸規(guī)格要求
予以確定。上述組成部件之間的連接關系如下對于預壓模具，模柄的下端與上模固連，模柄的上端與外部壓機的工作部分相連。下模板下端與工作臺固連，下模下端與下模板固連。對于環(huán)狀成形模具，其模柄的下端與上模固連，模柄的上端與外部壓機的工作部 分相連。下模的下端與下模板固連，下模板的下端與工作臺固連。一種采用上述模具將金屬棒料進行環(huán)狀成形的方法，包括以下步驟首先，將金屬棒料放入預壓模具下模的放料槽內，并將金屬棒料的一端頂至放料 槽限位處。之后，上模部分在外部壓機的帶動下，將金屬棒料壓向下模的凹槽中，使其形成 一個U狀。然后，抬起上模部分取出預壓成形后的U狀工件，將其放在環(huán)狀成形模具下模的 放料槽內。放置時，U狀工件兩邊凸起部分要朝上，并且U狀工件的一端要頂至放料槽的限 位處。之后，環(huán)狀成形模具的上模部分在外部壓機的帶動下，將U狀工件壓向下模的凹槽中 最終成形。有益效果本發(fā)明對比現有技術，具有以下優(yōu)點 通過采用兩套模具，先將金屬棒料在預壓模具中壓成U狀，然后再將U狀工件在環(huán) 狀成形模具內進行壓制成形。對比現有的手工成形方式，工藝操作簡便，進一步改善了產 品的外觀質量，實現了產品的標準化制造，生產效率提高了至少5倍，極大的降低了生產成 本。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中所述預壓模具的結構剖面示意圖；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中所述預壓模具的俯視圖；圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中所述環(huán)狀成形模具的結構剖面示意圖；圖4為本發(fā)明優(yōu)選實施方式中所述環(huán)狀成形模具的俯視圖。其中，在預壓模具中，1-第一螺釘、2-第一模柄、3-第一上模、4-第一下模、5-第一 下模板、6-第二螺釘、7-限位螺釘、8-限位板、9-下模板；在環(huán)狀成形模具中，9-環(huán)狀成形模具上模部分、10-第二下模、11-第二下模板、 12-第三螺釘。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做進一步詳細說明。一種將金屬棒料進行異形環(huán)狀成形的專用模具，包括預壓模具和環(huán)狀成形模具。其中，預壓模具包括上模部分和下模部分。上模部分包括第一螺釘1、第一模柄2 和第一上模3。所述第一上模3的形狀為長方形。下模部分包括第一下模4、第一下模板5、第二螺釘6、限位螺釘7、限位板8和下模 板9。其中，第一下模4的中部為凹槽狀，凹槽狀部分的內表面根據所要加工的產品形 狀來確定。第一下模4的左右兩端(即凹槽的兩端)均開有放料槽，其中一端放料槽的外 端部為封閉狀，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位；另一端放料槽為直通狀。左右兩端 的放料槽成對稱設計，總數量為一對或多對，每一對對稱的放料槽內放置一件金屬棒料。本具體實施方式
中，左右對稱的放料槽為5對。環(huán)狀成形模具包括環(huán)狀成形模具上模部分9、第二下模10、第二下模板11和第三 螺釘12。第二下模10的左右兩端(即凹槽的兩端)也開有放料槽，其中一端放料槽的外端 部為封閉狀，用于在首次放料時對經預壓成形后的工件進行限位；另一端放料槽為直通狀。 左右兩端的放料槽也成對稱設計，總數量為一對或多對，每一對對稱的放料槽內放置一件 經預壓成形后的工件。本具體實施方式
中，左右對稱的放料槽為2對。所述環(huán)狀成形模具的上模9、第二下模10的凹槽的形狀要與所加工的產品形狀相 同，且第二下模10凹槽的最內部一對放料槽的位置要在環(huán)狀成形模具模柄直徑范圍之外； 第二下模10放料槽一端的外端部為封閉狀，通過下模本身對經預壓成形后的工件進行限 位。兩種模具上模的外徑、下模凹槽的內徑大小均要根據所加工零件的尺寸規(guī)格要求
予以確定。上述組成部件之間的連接關系如下對于預壓模具，第一模柄2的下端與第一上模3通過第一螺釘1固連，第一模柄2 的上端與外部壓機的工作部分相連。第一下模板5的下端與工作臺固連，第一下模4的下 端與第一下模板5通過第二螺釘6固連。限位板8通過限位螺釘7連接在第一下模4其中 一端放料槽的外端部，并通過限位螺釘7的松緊來調節(jié)限位板8的位置，用于在首次放料時 對金屬棒料進行限位。對于環(huán)狀成形模具，環(huán)狀成形模具的模柄與上模采用一體化結構。環(huán)狀成形模具 上模部分9的上端與外部壓機的工作部分相連。第二下模板11的下端與工作臺固連，第二下模10的下端與第二下模板11通過第 三螺釘12固連。一種采用上述模具將金屬棒料進行環(huán)狀成形的方法，包括以下步驟首先，將金屬棒料放入預壓模具中第一下模4的放料槽內，并將金屬棒料的一端 頂至限位板8處。之后，上模部分在外部壓機的帶動下，將金屬棒料壓向第一下模4的凹槽 中，使其形成一個U狀。然后，抬起上模部分，取出預壓成形后的U狀工件，將其放在環(huán)狀成形模具中第二 下模10的放料槽內。放置時，U狀工件兩邊凸起部分要朝上，并且U狀工件的一端要頂至第 二下模10放料槽的限位處。之后，環(huán)狀成形模具的上模部分在外部壓機的帶動下，將U狀 工件壓向第二下模10的凹槽中最終成形。
權利要求
一種金屬棒料異形環(huán)狀成形模具，其特征在于，包括預壓模具和環(huán)狀成形模具；其中，預壓模具包括上模部分和下模部分；上模部分包括模柄和上模，所述上模的形狀根據所要加工的產品形狀來確定；下模部分包括下模板和下模；其中，下模的中部為凹槽狀，凹槽狀部分的內表面根據所要加工的產品形狀來確定；下模的左右兩端均開有放料槽，其中一端放料槽的外端部為封閉狀，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位；另一端放料槽為直通狀；左右兩端的放料槽成對稱分布，總數量為一對或多對，每一對對稱的放料槽內放置一件金屬棒料，具體對數根據生產需要選擇；所述環(huán)狀成形模具的結構組成與預壓模具結構基本相同，不同之處在于，環(huán)狀成形模具的上模、下模凹槽的形狀要與所加工的產品形狀相同，且下模凹槽的最內部一對放料槽的位置要在環(huán)狀成形模具模柄直徑范圍之外；下模放料槽一端的外端部無需再安裝限位板，而是將外端部封閉，通過下模本身進行限位；兩種模具上模的外徑、下模凹槽的內徑大小均要根據所加工零件的尺寸規(guī)格要求予以確定；上述組成部件之間的連接關系如下對于預壓模具，模柄的下端與上模固連，模柄的上端與外部壓機的工作部分相連。下模板下端與工作臺固連，下模下端與下模板固連；對于環(huán)狀成形模具，其模柄的下端與上模固連，模柄的上端與外部壓機的工作部分相連；下模的下端與下模板固連，下模板的下端與工作臺固連。
2.如權利要求1所述一種的金屬棒料異形環(huán)狀成形模具，其特征在于，下模部分包括 限位板；限位板通過螺釘連接在下模其中一端放料槽的外端部，并通過螺釘的松緊來調節(jié)限位 板的位置，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位。
3.如權利要求1所述一種的金屬棒料異形環(huán)狀成形模具，其特征在于，環(huán)狀成形模具 的上模部分采用一體化結構。
4.一種采用上述模具將金屬棒料進行環(huán)狀成形的方法，其特征在于，包括以下步驟 首先，將金屬棒料放入預壓模具下模的放料槽內，并將金屬棒料的一端頂至放料槽限位處；之后，上模部分在外部壓機的帶動下，將金屬棒料壓向下模的凹槽中，使其形成一個 U狀；然后，抬起上模部分取出預壓成形后的U狀工件，將其放在環(huán)狀成形模具下模的放料 槽內；放置時，U狀工件兩邊凸起部分要朝上，并且U狀工件的一端要頂至放料槽的限位處； 之后，環(huán)狀成形模具的上模部分在外部壓機的帶動下，將U狀工件壓向下模的凹槽中最終 成形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬棒料異形環(huán)狀成形模具及成形方法。包括預壓模具和環(huán)狀成形模具。其中，預壓模具包括上模部分和下模部分，上模部分包括模柄和上模。所述上模的形狀根據所要加工的產品形狀來確定，下模部分包括下模板和下模。其中，下模的中部為凹槽狀，下模的左右兩端均開有放料槽，其中一端放料槽的外端部為封閉狀，用于在首次放料時對金屬棒料進行限位；另一端放料槽為直通狀。左右兩端的放料槽成對稱分布。環(huán)狀成形模具的結構組成與預壓模具結構基本相同。本發(fā)明通過采用兩套模具將金屬棒料進行壓制成形。對比現有的手工成形方式，工藝操作簡便，進一步改善了產品的外觀質量，實現了產品的標準化制造，提高了生產效率，降低了生產成本。
文檔編號B21D37/10GK101885015SQ20101015494
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月26日
發(fā)明者寧建強, 李曉峰, 趙大海, 趙禎 申請人:晉西工業(yè)集團有限責任公司