专利名称：一种将金属棒料进行围环成形的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械塑性加工中的材料成型技术领域，涉及一种将金属棒料进行 围环成形的模具。
背景技术：
在工业机械加工领域，经常需要加工一些端部呈圆环状的金属零部件，这种形状 的零部件广泛的使用在各个工业领域的产品之中，例如铁路货运车皮上所采用的吊门钩、 机械工程车辆上采用的吊钩等。目前，国内企业在对此种零部件进行围环成形时，普遍采用的加工方法是首先将 金属棒料加热后手工围环方式，这种方式受人为因素影响较大，产品精度往往达不到工艺 设计要求，成形不良、外观较差、产品一致性达不到要求，并且生产率低下。而国外一些大型 企业则采用大型数控锻造设备进行加工，但是这种设备价格十分昂贵，对于非超大规模的 生产而言，成本太高，国内企业及零部件采购方难以接受。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷，为解决金属棒料围环成形问题， 使其在控制成本的前提下，实现标准化、批量化制造，提出一种围环成形专用模具。本实用新型是采用以下技术方案实现的。一种将金属棒料进行围环成形的专用模具，包括上模板、下模板、压板、销轴架、左 压臂、右压臂、支撑板、限位板、转动轴、压轴、轴支架、定位块和螺母。其中，压板的中部开有一个锥形孔，优选的，锥形孔的锥度为5°。左压臂、右压臂上均开有一个轴孔，同时，支撑板、轴支架上各自均开有2个轴孔。 左压臂的轴孔同支撑板的一个轴孔、轴支架的一个轴孔处于同一轴线上，右压臂的轴孔同 支撑板的另一个轴孔、轴支架的另一个轴孔处于同一轴线上，使转动轴能够穿过这些轴孔， 将左压臂、右压臂与轴支架及支撑板装配在一起。所述左压臂、右压臂在结构上要求如下其围环成形部半径所在平面要与圆环直 径的垂线成15°夹角。目的是在金属棒料围环过程中，不会对棒料的伸出部分造成挤压，从 而防止棒料报废。优选的，为了让左压臂、右压臂方便的恢复到初始位置，在每个压臂上装配有配重
直O上述组成部件之间的连接关系如下压轴安装在销轴架下端的轴孔内，销轴架的上端安装在压板的锥形孔内，压板同 上模板相连接。支撑板与下模板之间固连；轴支架与下模板之间固连；限位板同支撑板固连，用 于保证左、右压臂固定在初始位置；定位块与左压臂固连，定位块伸向金属棒料方向的长度 根据产品外形尺寸规格要求来确定；左压臂、右压臂分别通过转动轴与轴支架及支撑板装
3配在一起。用螺母将转动轴固定在轴支架和支撑板上。优选的，该模具还包括弹性垫圈。弹性垫圈套在转动轴的顶端螺丝部位，再用螺母 将转动轴固定在轴支架上。优选的，该模具还包括一个定位螺钉，定位螺钉旋拧在定位块上，用于在初始试制 时对金属棒料进行定位。采用上述模具将金属棒料进行围环成形的过程如下首先，将金属棒料放入右压臂、左压臂的型槽上，并将其顶端推至左压臂上的定位 块处，以避免棒料最终形成的圆环接触部位之间的缝隙过大，并且避免挤伤棒料。优选的， 如果采用了定位螺钉，则采用定位螺钉对金属棒料进行定位。然后，启动油压机，活塞杆带动压轴向下压制金属棒料。即，压轴首先接触金属棒 料，将金属棒料不断向下压，金属棒料在左压臂、右压臂以及压轴所构成的型腔中逐渐形成 一个圆环。此过程中，左压臂、右压臂均围绕转动轴转动并逐渐合拢。当金属棒料形成一个完整的圆环状后，即停止压制，随后，活塞杆带动压轴，使金 属棒料的伸出部分向上抬起，此时，左压臂、右压臂围绕均转动轴反向张开。在上抬过程中， 通过定位块提供一个回顶力，将金属棒料的伸出部分往顶回。当左压臂、右压臂均恢复至初 始位置后，即可将产品取出。有益效果本实用新型结构简单、制造成本较低，在围环成形过程中，采用左、右压臂对称转 动压型方式，对比现有的手工生产方式，工艺操作简便，进一步改善了产品的外观质量，实 现了产品的标准化制造，生产效率提高了至少5倍。
图1为本实用新型优选实施方式中所述模具的结构组成示意图；图2为本实用新型优选实施方式中所述压板2的侧视剖面图；图3为本实用新型优选实施方式中所述模具的侧视剖面图；图4为本实用新型优选实施方式中所述左压臂17的结构示意图；其中，1-上模板、2-压板、3-销轴架、4-第一螺钉、5-右压臂、6_支撑板、7_限位 板、8-第二螺钉、9-下模板、10-转动轴、11-轴支架、12-第三螺钉、13-第四螺钉、14-定位 螺钉、15-定位块、16-第六螺钉、17-左压臂、18-螺母、19-压轴、20-弹性垫圈。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施方式做进一步详细说明。一种将金属棒料进行围环成形的专用模具，其结构组成如图1所示，分为上部和 下部，上部包括上模板1、压板2、销轴架3、第一螺钉4和压轴19，下部包括右压臂5、左压 臂17、支撑板6、限位板7、转动轴10、轴支架11、下模板9、定位块15、第二螺钉8、第三螺钉 12、第四螺钉13、定位螺钉14、第六螺钉16、螺母18和弹性垫圈20。其中，压板2为圆环盘状，其中部开有锥形孔，锥形孔旁边开有小孔，用于第一螺 钉4穿过。优选的，锥形孔的锥度为5°。如图2所示。右压臂5、左压臂17上均开有一个轴孔，同时，支撑板6、轴支架11上各自分别开
4有2个轴孔和4个螺纹孔。右压臂5的轴孔同支撑板6的一个轴孔、轴支架11的一个轴孔 处于同一轴线上，左压臂17的轴孔同支撑板6的另一个轴孔、轴支架11的另一个轴孔处于 同一轴线上，目的是使转动轴10能够穿过这些轴孔，将左压臂17、右压臂5与轴支架11及 支撑板6装配在一起。此外，所述左压臂17、右压臂5在结构上要求具备以下条件围环成形部半径所在 平面要与圆环直径的垂线形成15°夹角，目的是在金属棒料围环过程中，不对棒料的伸出 部分造成挤压，防止棒料报废。左压臂17的结构如图4所示，其上安装有定心块。右压臂 5结构与左压臂17的区别仅在于没有定心块。金属棒料围环形成的圆环直径大小由左压臂17、右压臂5的围环成形部的内径， 以及压轴19的直径大小决定。上述组成部件之间的连接关系如下压轴19安装在销轴架3前端的轴孔内，压轴19用于下压金属棒料，如图3所示。 销轴架3的后端安装在压板2的锥形孔内，压板2通过第一螺钉4同上模板1相连接。支撑板6与下模板9之间通过第三螺钉13固连；轴支架11与下模板9之间通过 第四螺钉12固连；限位板7通过第二螺钉8同支撑板6固连；定位块15通过第六螺钉16 与左压臂17固连，定位螺钉18旋拧在定位块15上；左压臂17、右压臂5分别通过转动轴 10与轴支架11及支撑板6装配在一起。弹性垫圈20套在转动轴10的顶端螺丝部位，再用螺母18将转动轴10固定在轴 支架11和支撑板6上。下面以采用上述模具制造铁路货运车皮吊门钩的圆环端为例，对金属棒料进行围 环成形的过程进行说明。包括以下步骤首先，将本模具的上模板1同外部油压机的活塞杆固定连接，同时，将下模板9同 外部工作台的T型孔固定连接。然后，将金属棒料放在右压臂5和左压臂17的型槽上，并将棒料顶端推至左压臂 17的定位螺钉14处。然后，启动油压机，其活塞杆带动压轴19向下压。压轴19首先接触金属棒料，随 着油压机推动，压轴19不断向下推进压制金属棒料，左压臂17、右压臂5围绕各自的转动轴 10转动并逐渐合拢。在此过程中，金属棒料在左压臂17、右压臂5以及压轴19所形成的型 腔中成形为一个圆环。当金属棒料形成一个完整的圆环后，停止压制，活塞杆带动压轴19将金属棒料向 上抬起，此时，左压臂17、右压臂5围绕均转动轴10反向张开。在上抬过程中，定位块15提 供一个回顶力，将金属棒料的伸出部分向回顶。当左压臂17、右压臂5均恢复至初始位置 后，即可将成形后的产品取出。优选的，为了让左压臂17、右压臂5方便的恢复到初始位置，可以通过在每个压臂 上焊接一个配重装置；也可以采用弹簧将压臂同支撑架6连接的方式，实现压臂的快速回 位。
权利要求一种将金属棒料进行围环成形的模具，包括上模板、下模板、中部开有锥形孔的压板和支撑板，其特征在于，还包括销轴架、左压臂、右压臂、限位板、转动轴、压轴、轴支架、定位块和螺母；所述左压臂、右压臂上均开有一个轴孔；支撑板、轴支架上各自均开有2个轴孔；所述左压臂的轴孔同支撑板的一个轴孔、轴支架的一个轴孔处于同一轴线上，所述右压臂的轴孔同支撑板的另一个轴孔、轴支架的另一个轴孔处于同一轴线上，使转动轴能够穿过这些轴孔，将左压臂、右压臂与轴支架及支撑板装配在一起；所述左压臂、右压臂在结构上要求如下其围环成形部半径所在平面要与圆环直径的垂线成15°夹角；上述组成部件之间的连接关系如下压轴安装在销轴架下端的轴孔内，销轴架的上端安装在压板的锥形孔内，压板同上模板相连接；支撑板与下模板之间固连；轴支架与下模板之间固连；限位板同支撑板固连，用于保证左、右压臂固定在初始位置；定位块与左压臂固连，定位块伸向金属棒料方向的长度根据产品外形尺寸规格要求来确定；左压臂、右压臂分别通过转动轴与轴支架及支撑板装配在一起；用螺母将转动轴固定在轴支架和支撑板上。
2.如权利要求1所述的一种将金属棒料进行围环成形的模具，其特征在于，该模具包 括一个弹性垫圈，弹性垫圈套在转动轴的顶端螺丝部位，再用螺母将转动轴固定在轴支架 上。
3.如权利要求1所述的一种将金属棒料进行围环成形的模具，其特征在于，该模具包 括一个定位螺钉，定位螺钉旋拧在定位块上，用于在初始试制时对金属棒料进行定位。
4.如权利要求1所述的一种将金属棒料进行围环成形的模具，其特征在于，在左压臂、 右压臂上均装配有配重装置。
专利摘要本实用新型公开了一种将金属棒料进行围环成形的模具。模具包括上模板、下模板、压板、销轴架、左压臂、右压臂、支撑板、限位板、转动轴、压轴、轴支架和定位块。压轴安装在销轴架前端的轴孔内，销轴架的后端安装在压板的锥形孔内，压板同上模板相连接。支撑板与下模板之间固连；轴支架与下模板之间固连；限位板同支撑板固连；定位块与左压臂固连；左压臂、右压臂分别通过转动轴与轴支架及支撑板装配在一起。围环成形时，左压臂、右压臂均围绕转动轴转动并逐渐合拢，金属棒料在左压臂和右压臂所构成的型腔中逐渐形成一个圆环。本实用新型结构简单、制造成本低，操作简便，改善了产品的外观质量，实现了产品标准化制造，极大的提高了生产效率。
文档编号B21D37/10GK201659179SQ20102016971
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者宁建强, 李晓峰, 赵大海, 赵祯 申请人:晋西工业集团有限责任公司