专利名称：悬挂式镦粗聚料模具结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属镦压工具，尤其涉及一种悬挂式镦坯聚料模具结构。
背景技术：
在对金属加工过程中，往往需要将长条形的金属毛坯镦压以缩短其长度、增加其 直径，将金属毛坯镦粗，镦粗部分的长度与直径之比通常小于2. 5，目前对于长度与直径之 比大于2. 5倍的金属毛坯镦粗，一般采用多道次挤压或是自由锻造而成，生产效率极低；若 直接将金属毛坯置于上下平砧或镦粗平板之间进行平砧镦粗，金属毛坯则容易其长条形的 金属毛坯产生弯曲，并形成折叠，不能满足使用要求。
发明内容
本发明解决的技术问题是本发明的目的就是提供一种悬挂式镦粗聚料成形模具 结构，该模具结构装卸方便，并且能够对长条形的金属毛坯进行一次稳定镦粗成形。本发明的技术方案是一种悬挂式镦粗聚料模具结构，包括上模和下模，其中，所 述上模包括上模板和固定在上模板下表面的圆筒形上模座，所述下模包括下模板和固定在 下模板上表面的圆筒形下模座，其关键在于，上模座内固定有上模套，该上模套具有圆柱形 内腔，该内腔的下端腔口设有限位止口，限位止口的直径小于圆柱形内腔的直径；上模套的 圆柱形内腔中活动套有上模芯，该上模芯的一端具有限位凸缘部，该限位凸缘部位于上模 套的内腔中并与上模套的内腔滑动配合，上模芯的另一端从上模套的限位止口中伸出并与 上模套的限位止口滑动配合；所述上模芯轴向具有相互连通的穿孔和上型腔，所述上型腔 位于穿孔的下端，一个柱形的上顶冲竖直固定在上模套的内腔中，所述上顶冲滑动插入到 上模芯内的穿孔中；所述下模座内固定有与所述上模芯相对应的下凹模，该下凹模内设有 下型腔与所述上型腔相对应。所述上模套的外侧面具有第一限位台阶，一设有圆孔的第一压板套在上模套上压 住第一限位台阶，并用螺钉将第一压板与上模座固定连接。第一压板的圆孔为阶梯孔，通过该阶梯孔对上模套形成轴向和径向定位。上模座内固定有上顶冲固定板，上顶冲固定在上顶冲固定板的下侧。上模板的下表面固定有上垫板，上顶冲固定板固定在上垫板的下表面，所述上垫 板和上顶冲固定板均位于上模座内。所述上模套的侧壁设有用于上模套内腔透气的径向透气孔。所述下凹模内设有一过孔，该过孔位于下型腔的下侧，并与下型腔连通；下凹模的 过孔内滑动设置有下顶杆，该下顶杆的下端面连接有主顶杆。 所述主顶杆装配有用于对主顶杆导向的主顶杆导向板，所述下顶杆装配有用于对 下顶杆导向的下顶杆导向板；所述主顶杆导向板位于下模板的上表面，下顶杆导向板位于 主顶杆导向板的上方，主顶杆导向板与下顶杆导向板之间设有下垫板；下凹模位于下顶杆 导向板的上表面。
所述下顶杆导向板的上表面设有下模套，该下模套具有圆锥形内腔，下模套的外 侧面具有第二限位台阶，所述下模座的上端面固定有带中心圆孔的第二压板，第二压板的 中心圆孔为台阶孔，该第二压板套在下模套的第二限位台阶位上，将下模套固定在下模座 内；所述下凹模呈圆台形，该圆台形下凹模落入并被固定在所述下模套的圆锥形内腔中。上模芯的下端面开有一对位圆孔，圆台形下凹模的上端面设有与上模芯的对位圆 孔相配合的凸出部。本发明的有益效果是上模芯和上模套的圆柱形内腔中滑动配合，上模芯内部具 有相互连通的穿孔和上型腔，柱形的上顶冲竖直固定在上模套的内腔中，所述上顶冲滑动 插入上模芯内的穿孔中，长条形金属毛坯被限制在上模芯的穿孔中，在镦压过程中，长条形 金属毛坯不会产生弯曲和折叠，提高了镦压质量，由于只需要一次工序就能完成镦压成形， 提高了镦压效率。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明中上模套的结构示意图；图3为本发明中上模芯的结构示意图；图4为本发明中下凹模的结构示意图；图5为本发明中下模套的结构示意图；图6为本发明镦压金属毛坯时的合模状态示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明如图1 图6所示，一种悬挂式镦粗聚料模具结构，包括上模1和下模2，上模1包 括一块上模板3和固定在上模板3下表面的圆筒形上模座4，上模板3和上模座4通过螺 钉连接固定，上模板3的下表面固定有上垫板12，上垫板12的下表面固定有上顶冲固定板 13，一个柱形的上顶冲9竖直固定在上顶冲固定板13的下侧并位于上模套的内腔7a中，上 垫板12和上顶冲固定板13均位于上模座4内。上模座4内设有上模套7，上模套7的侧壁 设有用于上模套内腔透气的径向透气孔7c，上模套7的外侧面具有第一限位台阶，上模座 4的下端面通过螺钉固定有第一压板11，第一压板11的中心具有圆孔，该圆孔为一大一小 两个呈阶梯状布置的阶梯孔，第一压板11套在上模套7上压住第一限位台阶，并用螺钉将 第一压板与上模座固定连接，以此通过该阶梯孔对上模套7形成轴向和径向定位并将上模 套7固定在上模座4内。上模套7具有圆柱形内腔7a，该内腔7a的下端腔口设有限位止口 7b，该限位止口 7b的直径小于圆柱形内腔7a的直径；上模套的圆柱形内腔7a中活动套有 上模芯8，该上模芯8的一端具有限位凸缘部，该限位凸缘部位于上模套的内腔7a中并与上 模套的内腔7a滑动配合，上模芯8的另一端从上模套的限位止口 7b中伸出并与上模套的 限位止口 7b滑动配合，上模芯8在上模套7的内腔7a中上下滑动，当上模芯8在上模套7 的内腔7a中滑动到上止点时候，上模芯8的限位凸缘部与上顶冲固定板13的下表面接触； 当上模芯8在上模套7的内腔7a中滑动到下止点时候，上模芯8的限位凸缘部被上模套的 限位止口 7b限位，避免了上模芯8从上模套7的内腔7a中脱落；上模芯8的内部沿轴向具有相互连通的穿孔8a和上型腔8b，上型腔8b位于穿孔8a的下端，上顶冲9滑动插入上模 芯内的穿孔8a中。下模2包括下模板5和固定在下模板5上表面的圆筒形下模座6，下模 板5与下模座6通过螺钉固定，在下模板5中心开有一过孔，一根主顶杆15从下模板5的 过孔中间歇穿过，在下模板5的上表面设有用于对主顶杆15进行导向的主顶杆导向板16， 主顶杆15上端连接有下顶杆14，下顶杆14装配有用于对下顶杆导向的下顶杆导向板17， 主顶杆导向板16与下顶杆导向板17之间设有下垫板18，下顶杆导向板17的上表面设有下 模套19，下凹模10位于下顶杆导向板17的上表面，并且下凹模10通过下模套19固定在下 模座6内，下凹模10与上模芯相对应，下凹模内设有与上型腔相对应的下型腔10a，下模套 19具有圆锥形内腔，下模套19的外侧面具有第二限位台阶，下模座6的上端面通过螺钉固 定有带中心圆孔第二压板20，第二压板20的中心圆孔为台阶孔，该第二压板20的中心台 阶孔套在下模套19的第二限位台阶位上，并将下模套19固定在下模座6内；下凹模10呈 圆台形，该圆台形下凹模10落入并被固定在下模套19的圆锥形内腔中，下凹模与下模套之 间由外向内采用锥度配装。下凹模10内设有一过孔，该过孔位于下型腔IOa的下侧，并与 下型腔IOa连通；下顶杆14滑动插入下凹模的过孔内。上模芯8的下端面开有一对位圆孔 8c,圆台形下凹模10的上端面设有与上模芯的对位圆孔8c相配合的凸出部，当上模和下模 合拢时，下凹模10的突出部正好落入到设置在上模芯8下端面的对位圆孔8c内，从而实现 上模芯与下凹模的模口导向配合功能。上模芯中的上型腔形状和下凹模中的下型腔形状可 根据需要自由设定或选择为开放式结构，本发明中的上型腔和下型腔采用的是锥台结构。本发明是这样工作的将本结构中的上模和下模安装在通用锻压机中，将长条形金属毛坯21竖直置于 下凹模10的过孔内，其下端面被支撑在下顶杆14的上端，启动锻压机，使上模向下运行，长 条形金属毛坯21的上端部进入上模芯的穿孔8a中，上模继续下移，上模芯和下凹模合模， 此时，下凹模10和下模套19将上模芯8向上顶，上模芯8向上滑动并缩入上模套的内腔7a 中，上顶冲9的下端面压紧长条形金属毛坯21的上端面，随着上模1下行，上模1带动上顶 冲9将长条形金属毛坯21推进上模芯的上型腔8b和下凹模10的下型腔内，从而实现稳定 的镦粗聚料成形。成形完了，上模向上运行，上模芯8由于自身的重量从上模套的内腔7a 向下滑动，直到上模芯8的限位凸缘部下滑到上模套的限位止口 7b位置被限位，上模上移 到能取出被镦压的金属毛坯的高度后停止，最后启动主顶杆15，主顶杆15向上带动下顶杆 14顶出被镦压后的金属毛坯，取走被镦压后的金属毛坯，主顶杆15向下回程，完成一个工 作循环。本发明在工作中，必须保证上模芯与下凹模在金属毛坯21镦粗变形过程中始终 处于同心合模状态，因此本发明强调上模芯与下凹模必须有模口导向配合，本发明是通过 这样实现上模芯与下凹模的模口导向配合的首先在上模芯8的下端面开有一对位圆孔 8c,圆台形下凹模10的上端面设有与上模芯的对位圆孔8c相配合的凸出部，当上模和下模 合拢时，下凹模10的突出部正好落入到上模芯8下端面的对位圆孔8c内，从而实现上模芯 与下凹模的模口导向配合功能；同时，在镦粗成形过程中，金属毛坯21在初时镦粗过程中， 金属毛坯21受到上顶冲的压力开始变粗，使得金属毛坯21被上模芯夹紧，并在镦粗成形完 成前始终提供一个合模方面的摩擦力，这样确保了在金属毛坯21在镦粗聚料成形过程中， 上模和下模始终处于合模状态，使得金属毛坯21在镦粗成形的过程中处于稳定状态，提高了金属毛坯21镦粗聚料的质量。
权利要求
一种悬挂式镦粗聚料模具结构，包括上模(1)和下模(2)，其中，所述上模(1)包括上模板(3)和固定在上模板(3)下表面的圆筒形上模座(4)，所述下模(2)包括下模板(5)和固定在下模板(5)上表面的圆筒形下模座(6)，其特征是上模座(4)内固定有上模套(7)，该上模套(7)具有圆柱形内腔(7a)，该内腔(7a)的下端腔口设有限位止口(7b)，限位止口(7b)的直径小于圆柱形内腔(7a)的直径；上模套的圆柱形内腔(7a)中活动套有上模芯(8)，该上模芯(8)的一端具有限位凸缘部，该限位凸缘部位于上模套的内腔(7a)中并与上模套的内腔(7a)滑动配合，上模芯(8)的另一端从上模套的限位止口(7b)中伸出并与上模套的限位止口(7b)滑动配合；所述上模芯(8)轴向具有相互连通的穿孔(8a)和上型腔(8b)，所述上型腔(8b)位于穿孔(8a)的下端，一个柱形的上顶冲(9)竖直固定在上模套的内腔(7a)中，所述上顶冲(9)滑动插入到上模芯内的穿孔(8a)中；所述下模座(6)内固定有与所述上模芯相对应的下凹模(10)，该下凹模内设有下型腔(10a)与所述上型腔相对应。
2.按照权利要求1所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是所述上模套(7)的外 侧面具有第一限位台阶，一设有圆孔的第一压板(11)套在上模套(7)上压住第一限位台 阶，并用螺钉将第一压板(11)与上模座(4)固定连接。
3.按照权利要求2所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是第一压板(11)的圆孔 为阶梯孔，通过该阶梯孔对上模套(7)形成轴向和径向定位。
4.按照权利要求1所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是上模座(4)内固定有 上顶冲固定板(13)，上顶冲(9)固定在上顶冲固定板(13)的下侧。
5.按照权利要求4所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是上模板(3)的下表面 固定有上垫板(12)，上顶冲固定板(13)固定在上垫板(12)的下表面，所述上垫板(12)和 上顶冲固定板(13)均位于上模座(4)内。
6.按照权利要求1所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是所述上模套(7)的侧 壁设有用于上模套内腔透气的径向透气孔(7c)。
7.按照权利要求1所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是所述下凹模(10)内设 有一过孔，该过孔位于下型腔(IOa)的下侧，并与下型腔(IOa)连通；下凹模的过孔内滑动 设置有下顶杆(14)，该下顶杆(14)的下端面连接有主顶杆(15)。
8.按照权利要求7所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是所述主顶杆(15)装配 有用于对主顶杆导向的主顶杆导向板(16)，所述下顶杆(14)装配有用于对下顶杆导向的 下顶杆导向板(17)；所述主顶杆导向板位于下模板的上表面，下顶杆导向板位于主顶杆导 向板的上方，主顶杆导向板与下顶杆导向板之间设有下垫板(18)；下凹模(10)位于下顶杆 导向板(17)的上表面。
9.按照权利要求8所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是所述下顶杆导向板 (17)的上表面设有下模套(19)，该下模套(19)具有圆锥形内腔，下模套(19)的外侧面具 有第二限位台阶，所述下模座(6)的上端面固定有带中心圆孔的第二压板(20)，第二压板 (20)的中心圆孔为台阶孔，该第二压板(20)套在下模套(19)的第二限位台阶位上，将下模 套(19)固定在下模座(6)内；所述下凹模(10)呈圆台形，该圆台形下凹模(10)落入并被 固定在所述下模套(19)的圆锥形内腔中。
10.按照权利要求9所述的悬挂式镦粗聚料模具结构，其特征是上模芯(8)的下端面开有一对位圆孔(8c)，圆台形下凹模(10)的上端面设有与上模芯的对位圆孔(8c)相配合 的凸出部。
全文摘要
一种悬挂式镦粗聚料模具结构，包括上模板、上模座、下模板和下模座，其关键在于，上模座内固定有上模套，上模套具有圆柱形内腔，内腔的下端腔口设有限位止口，限位止口的直径小于圆柱形内腔的直径；上模套的圆柱形内腔中活动套有上模芯，上模芯的一端具有限位凸缘部，限位凸缘部位于上模套的内腔中并与上模套的内腔滑动配合，上模芯的另一端从上模套的限位止口中伸出并与限位止口滑动配合；上模芯轴向具有相穿孔和上型腔，上型腔位于穿孔的下端，上顶冲竖直固定在上模套的内腔中并滑动插入到上模芯内的穿孔中；下模座内固定有与上模芯相对应的下凹模，下凹模内设有下型腔与上型腔相对应。本发明提高了长条形金属毛坯的镦压质量，提高了镦压效率。
文档编号B21J13/02GK101920301SQ20101027726
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者刘太钟, 蔡利 申请人:重庆秋田齿轮有限责任公司