擠壓成型模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種擠壓成型模具，包括相對置的上模架和下模架，在下模架上固定有具有型腔的下模，在上模架上設置有能伸入型腔內的復合模芯，復合模芯包括芯軸、套裝在該芯軸外側且能相對其滑動的上模外套，其中，芯軸的上端與擠壓成型模具的第一驅動裝置機械連接，上模外套由第二驅動裝置驅動而相對于芯軸滑動。采用前述擠壓成型模具既減少了成型工序，又簡化了擠壓成型模具的結構，有利于降低制造成本。
【專利說明】擠壓成型模具
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種擠壓成型模具。
【背景技術】
[0002]在汽車、機械等行業(yè)中，需制造及應用大量的殼桿類零件，該殼桿類零件通常一端為桿部，另一端為空心殼，該空心殼可能為回轉體形狀，也可能為非回轉體形狀。在工業(yè)生產中，為了提高此類零件的機械性能和材料利用率，一般采用鍛造工藝結合機械加工手段來制造。由于此類零件兩端形狀差異較大，其傳統(tǒng)成型工藝如附圖1 (A)?(D)所示，需要下料加熱、擠桿、鐓頭、反擠殼部等多道工序才能得到最終形狀，整個成型工藝中所涉及的工序較多且不易控制。
實用新型內容
[0003]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于，提供一種能夠簡化成型工藝的擠壓成型模具。
[0004]為達到上述目的，本實用新型提出了一種擠壓成型模具，包括相對置的上模架和下模架，在所述下模架上固定有具有型腔的下模，在所述上模架上設置有能伸入所述型腔內的復合模芯，所述復合模芯包括芯軸、套裝在該芯軸外側且能相對其滑動的上模外套，其中，所述芯軸的上端與擠壓成型模具的第一驅動裝置機械連接，所述上模外套由第二驅動裝置驅動而相對于所述芯軸滑動。
[0005]優(yōu)選的，所述上模架包括上模板、嵌裝在該上模板上表面上并居中設置的上墊塊、固定在所述上模板下表面上并居中設置的上模座，在所述上墊塊、上模板和上模座上分別開設依次貫通并對準的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且第二通孔的孔徑遠大于另兩者的孔徑，由此在所述上模板內形成一腔室，
[0006]所述芯軸由上至下依次貫穿前述三個通孔并伸入所述型腔內，所述上模外套的上端限定在所述第二通孔內，其下端貫穿所述第三通孔并伸入所述型腔內。
[0007]優(yōu)選的，在所述上模外套的上端外側沿其周向形成第一凸緣，該第一凸緣的外徑大于所述第三通孔的孔徑，使所述上模外套的上端被限定在所述腔室內。
[0008]優(yōu)選的，與所述第二驅動裝置相對應設有收裝在所述腔室內的活塞，所述活塞位于所述上模外套的上端面上并沿垂直于所述芯軸軸向的方向設置，所述活塞的內端緊貼所述芯軸外表面設置，與該活塞的外端部相連接設有供油管，且該供油管沿垂直于所述芯軸的方向貫穿所述上模板。
[0009]優(yōu)選的，在所述活塞的外端部與所述上模板之間設有活塞環(huán)，在所述供油管的遠離所述活塞的端部設有油管接頭。
[0010]優(yōu)選的，所述下模架包括下模板、居中固定在該下模板上表面上的下模座、居中設置在該下模座上表面上的應力圈，在所述應力圈、下模座以及下模板內由上至下依次居中嵌裝有第二下模、第一下模和下墊塊，所述型腔形成在所述第一下模和第二下模上。[0011]優(yōu)選的，在所述第一下模和下墊塊上分別開設依次對準且與所述型腔連通的第四通孔和第五通孔，在所述第四通孔內設置有第一頂桿，在所述第五通孔內設置有與所述第一頂桿連接的第二頂桿。
[0012]優(yōu)選的，在所述應力圈的底端于其外側形成一凸起，在該凸起上方設有套裝在所述應力圈上的壓環(huán)，在所述下模座的上端于其外表面上形成第二凸緣，所述壓環(huán)通過緊固件固定在該第二凸緣上。
[0013]優(yōu)選的，在所述上模架與所述下模架相對的一側固定有導套，在所述下模架與所述上模架相對的一側固定有配置在所述導套內的導柱，所述導套沿所述擠壓成型模具的合模/開模方向相對于所述導柱運動。
[0014]優(yōu)選的，所述第一驅動裝置為壓力機，所述第二驅動裝置為液壓缸。
[0015]采用上述擠壓成型模具，殼桿類零件的成形工藝只需下料加熱、擠壓成形即可，其中關鍵的擠壓成形工序在擠壓成型模具中一步完成，其成型工藝簡單，使在普通壓力機上即可實現殼桿類零件成型，既減少了成型工序，又簡化了擠壓成型模具的結構，有利于降低制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為殼桿類零件的現有成型工藝；
[0017]圖2為擠壓成型模具的結構示意圖；
[0018]圖3為利用圖2所示模具制備殼桿類零件的成型工藝。
【具體實施方式】
[0019]下面參照圖2?3對本實用新型所述的擠壓成型模具的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0020]如圖2所示，擠壓成型模具包括相對置的上模架和下模架，其中，上模架主要包括上模板10、上墊塊12、上模座11和復合模芯。上墊塊12嵌裝在上模板10的上表面上并居中設置，上模座11通過螺栓固定在上模板10的下表面上并居中設置。在上墊塊12、上模板10和上模座11上分別開設依次貫通并對準的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且第二通孔的孔徑遠大于另兩者的孔徑，由此在上模板10內形成一腔室10a。
[0021]復合模芯包括芯軸13和套裝在該芯軸13外側的上模外套14，其中，芯軸13的上端與用來設置整個擠壓成型模具的壓力機(構成第一驅動裝置)機械連接，該芯軸13由上至下依次貫穿前述三個通孔并伸入下模架上的型腔內，上模外套14的上端限定在前述第二通孔內，其下端貫穿第三通孔并伸入下模架上的型腔內。在上模外套14的上端外側沿其周向形成第一凸緣14a，該第一凸緣14a的外徑大于第三通孔的孔徑，使上模外套14的上端被限定在第二通孔內。
[0022]在本實用新型中，上模外套14能在上下方向(即擠壓裝置的合模/開模方向)相對于芯軸13滑動。其中，芯軸13由壓力機提供動力，上模外套14由液壓缸(構成第二驅動裝置)來提供驅動力。與上模外套14和液壓缸相配套還設有活塞15、活塞環(huán)16、供油管15a和油管接頭17，活塞15收裝在前述腔室IOa內，它位于上模外套14的上端面上并沿垂直于芯軸13軸向的方向設置，該活塞15的內端緊貼芯軸13外表面設置；活塞環(huán)16位于活塞15的外端部與上模板10之間；供油管15a與該活塞15的外端部相連接，且該供油管15a沿垂直于芯軸13的方向貫穿上模板10 ;油管接頭17位于供油管15a的遠離活塞15的端部。
[0023]下模架主要包括下模板1、下模座5和應力圈8，在下模座5的上端于其外表面上形成第二凸緣5a，在該下模座5的下端于其外表面上形成第三凸緣5b，下模座5通過螺柱或具有螺帽的螺柱等緊固件貫穿第三凸緣5b后旋緊在下模板I上來實現固定在下模板I上。在應力圈8的底端于其外側形成一凸起8a，在該凸起8a上方設有套裝在應力圈8上的壓環(huán)7，該壓環(huán)7通過具有螺帽的螺柱(構成緊固件)固定在該第二凸緣5a上。在應力圈
8、下模座5以及下模板I內由上至下依次居中嵌裝有第二下模9、第一下模6和下墊塊2，在第一下模6和第二下模9上居中形成與殼桿類零件的形狀相對應的型腔，在本實用新型中，殼桿類零件的具體形狀如圖3 (b)所示。在第一下模6和下墊塊2上分別開設依次對準且與前述型腔連通的第四通孔和第五通孔，在第四通孔內設置有第一頂桿4，在第五通孔內設置有與第一頂桿4連接的第二頂桿3。
[0024]另外，如圖2所本，在上模板10的下表面上于上模座11的外側對稱設有導套18，在下模板I的上表面上于下模座5的外側對稱設有導柱19，該導套18、導柱19分別通過螺釘等緊固件固定在上模板10、下模板I上，導柱19遠離下模板I的一側配置在導套18內，并該導柱19沿擠壓成型模具的合模/開模方向(即圖2中的上下方向)相對于導套18運動。
[0025]下面結合前述結構描述，對利用擠壓成型模具制備圖3 (b)所示的殼桿類零件的成型工藝進行描述。首先將用來形成殼桿類零件的坯料放置在下模架上的型腔內。由壓力機上的滑塊帶動整個上模架及復合芯軸向下運動。
[0026]變形的初期，芯軸13和上模外套14的運動方向保持一致，這兩者的下端伸入下模架上的型腔內，在壓力機帶動下一起向下運動。芯軸13和上模外套14的下端面保持在同一平面內，這兩者的下端面先與坯料接觸，在壓力機帶動下繼續(xù)向下運動以對坯料施加擠壓力，使坯料的下端進入第一下模6的型腔內減徑形成殼桿類零件的桿部。
[0027]變形的中期，芯軸13和上模外套14的運動方向仍然保持一致，在壓力機帶動下兩者繼續(xù)向下運動以對坯料施加擠壓力，使坯料的上端頭部開始被鐓粗，趨于充滿型腔的同時，坯料外側金屬材料開始對上模外套14產生推力，液壓缸產生背壓力隨擠壓過程逐步升高并在該過程中抑制上模外套14的運動；
[0028]變形的后期，芯軸13和上模外套14的運動方向不一致。上模架繼續(xù)下行，芯軸13繼續(xù)推動坯料產生反擠壓趨勢，坯料外側開始長高，向上流動的材料推動上模外套14向上運動，以逐漸形成殼桿類零件上端的殼部件。在該過程中，在液壓缸提供的背壓力的作用下，反擠壓長高過程始終被抑制，使型腔角隅部分得到充滿的同時，零件外殼部分的高度保
持一致。
[0029]采用上述擠壓成型模具，殼桿類零件的成形工藝只需下料加熱、擠壓成形即可，其中關鍵的擠壓成形工序在擠壓成型模具中一步完成，其成型工藝簡單，使在普通壓力機上即可實現殼桿類零件成型，既減少了成型工序，又簡化了擠壓成型模具的結構，有利于降低制造成本。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種擠壓成型模具，包括相對置的上模架和下模架，在所述下模架上固定有具有型腔的下模，在所述上模架上設置有能伸入所述型腔內的復合模芯，其特征在于， 所述復合模芯包括芯軸(13)、套裝在該芯軸(13)外側且能相對其滑動的上模外套(14)，其中，所述芯軸(13)的上端與擠壓成型模具的第一驅動裝置機械連接，所述上模外套(14)由第二驅動裝置驅動而相對于所述芯軸(13)滑動。
2.根據權利要求1所述的擠壓成型模具，其特征在于，所述上模架包括上模板(10)、嵌裝在該上模板(10)上表面上并居中設置的上墊塊(12)、固定在所述上模板(10)下表面上并居中設置的上模座(11 )，在所述上墊塊(12 )、上模板(10 )和上模座(11)上分別開設依次貫通并對準的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且第二通孔的孔徑遠大于另兩者的孔徑，由此在所述上模板(10)內形成一腔室(10a)， 所述芯軸(13)由上至下依次貫穿前述三個通孔并伸入所述型腔內，所述上模外套(14)的上端限定在所述第二通孔內，其下端貫穿所述第三通孔并伸入所述型腔內。
3.根據權利要求2所述的擠壓成型模具，其特征在于，在所述上模外套(14)的上端外側沿其周向形成第一凸緣(14a)，該第一凸緣(14a)的外徑大于所述第三通孔的孔徑，使所述上模外套(14)的上端被限定在所述腔室(IOa)內。
4.根據權利要求2或3所述的擠壓成型模具，其特征在于，與所述第二驅動裝置相對應設有收裝在所述腔室(IOa)內的活塞(15)，所述活塞(15)位于所述上模外套(14)的上端面上并沿垂直于所述芯軸(13 )軸向的方向設置，所述活塞(15 )的內端緊貼所述芯軸(13 )外表面設置， 與該活塞(15)的外端部相連接設有供油管(15a),且該供油管(15a)沿垂直于所述芯軸(13)的方向貫穿所述上模板(10)。
5.根據權利要求4所述的擠壓成型模具，其特征在于，在所述活塞(15)的外端部與所述上模板(10)之間設有活塞環(huán)(16)，在所述供油管(15a)的遠離所述活塞(15)的端部設有油管接頭(17)。
6.根據權利要求1所述的擠壓成型模具，其特征在于，所述下模架包括下模板(I)、居中固定在該下模板(I)上表面上的下模座(5)、居中設置在該下模座(5)上表面上的應力圈(8)，在所述應力圈(8)、下模座(5)以及下模板(I)內由上至下依次居中嵌裝有第二下模(9 )、第一下模(6 )和下墊塊(2 )，所述型腔形成在所述第一下模(6 )和第二下模(9 )上。
7.根據權利要求6所述的擠壓成型模具，其特征在于，在所述第一下模(6)和下墊塊(2)上分別開設依次對準且與所述型腔連通的第四通孔和第五通孔，在所述第四通孔內設置有第一頂桿(4 )，在所述第五通孔內設置有與所述第一頂桿(4 )連接的第二頂桿(3 )。
8.根據權利要求6所述的擠壓成型模具，其特征在于，在所述應力圈(8)的底端于其外側形成一凸起(8a)，在該凸起(8a)上方設有套裝在所述應力圈(8)上的壓環(huán)(7)，在所述下模座(5)的上端于其外表面上形成第二凸緣(5a)，所述壓環(huán)(7)通過緊固件固定在該第二凸緣(5a)上。
9.根據權利要求1所述的擠壓成型模具，其特征在于，在所述上模架與所述下模架相對的一側固定有導套(18)，在所述下模架與所述上模架相對的一側固定有配置在所述導套(18)內的導柱(19)，所述導套(18)沿所述擠壓成型模具的合模/開模方向相對于所述導柱(19)運動。
10.根據權利要求1所述的擠壓成型模具，其特征在于，所述第一驅動裝置為壓力機，所述第二驅動裝置為 液壓缸。
【文檔編號】B21C25/02GK203599260SQ201320797917
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】邊翊, 鐘志平, 彭沖, 閆紅艷, 王偉, 祁鵬飛 申請人:北京機電研究所