专利名称：微应力集中式冷挤压冲头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属压力加工技术领域中冷挤压冲头的结构。
背景技术：
现有技术中将整体冷挤压冲头做成组合结构，仍存在相当的应力集中。凸模与固定套间隙很小，可以近似认为固定套是刚性的，尤其固定套起导向作用的情况。在挤压力的作用下，冲头在固定套内的部分微小变形可以忽略不计。而工作部分伸出固定套外，在很大的挤压力下必然产生明显的横向加粗，这种结构的不足之处在于(1)在固定套下端面与冲头的嵌合部位引起集中的微动磨损(即使固定套下端面与冲头接触处倒出内圆角，也是如此)。尤其是挤压黑色金属时，由于挤压力大，横向单边弹性变形量δd也大，而且压力机连续行程操作，冲头温升高(挤压轴承套圈203/02时经实测温升达143℃)，润滑不好时，微动磨损更严重。局部嵌合部位的反复摩擦磨损损伤及产生的应力集中是引起冲头早期失效的原因之一。
(2)冲头在嵌合部位横向弹性变形的出现，使冲头在嵌合处上细下粗(挤压内径24.2mm，外径34.2mm的GCr15的杯形件时δd达0.1mm，是固定套与冲头间隙的5倍到10倍。)在粗细过渡处自然出现的圆角附近，力线由下向上突然收拢，出现无应力区。加载时的某一时刻，无应力区将阻止冲头继续横向弹性变形，出现三向应力状态，使冲头材料脆化。
(3)冲头在嵌合处由于加载时出现的上细下粗瓶颈状的弹性变形，使得嵌合处应力呈不均匀分布，引起冲头直母线与圆角切点部位应力集中。这种应力集中不同于一般机械零件上的截面突变、小孔、螺纹等，它在不加载时并不表现为宏观上的缺口和缺口效应。但在有效加载时刻，在大载荷作用下引起过负荷应力集中。
发明内容
本实用新型的目的是通过改进微应力集中式冲头的结构，延长使用寿命。
一种微应力集中式冷挤压冲头，冲头嵌套于固定套中，其特征是在固定套的下端内部开有一内锥面。固定套内圆锥面的倾角β为30′∽2°。
图1是本实用新型的结构图。
具体实现方式如图1所示，在固定套下端预先制出高为h、角度为β的内锥形。为保证微应力效果，β角很小，在30′～2°内选，可容纳并限制冲头横向弹性变形，变形后的情况是由上向下，从不加粗到加粗是在h尺寸范围内逐渐发生的，只产生极微小的应力集中。固定套内表面磨加工到尺寸后，用极细油石仔细打磨内锥与内孔过渡处，制成光滑的圆角。固定套可重复使用，易损件只有冲头。
权利要求1.一种微应力集中式冷挤压冲头，冲头嵌套于固定套中，其特征是在固定套的下端内部开有一内锥面。
2.根据权利要求1所述的微应力集中式冷挤压冲头，其特征是固定套内圆锥面的倾角β为30′∽2°。
专利摘要本实用新型是一种微应力集中式冷挤压冲头，冲头嵌套于固定套中，在固定套的下端内部开有一内锥面，只产生极微小的应力集中，固定套内表面磨加工到尺寸后，用极细油石仔细打磨内锥与内孔过渡处，制成光滑的圆角。固定套可重复使用，易损件只有冲头。改进的微应力式集中冲头，可延长使用寿命。
文档编号B21C25/00GK2606646SQ02262028
公开日2004年3月17日 申请日期2002年8月1日 优先权日2002年8月1日
发明者邓文怀, 杨瑞成, 聂福荣 申请人:兰州理工大学