一种挤压金属零件的方法
【专利摘要】本发明是采用可分凹模挤压异形零件的方法。一种三层组合凹模，外层[1]和中层[2]已经压合在一起，其特征在于：中层[2]锥孔的大端朝上，带有径向过盈量的可分凹模[3]放置在中层[2]的锥孔内，没有压进去；当上模首次向下行程时，将可分凹模[3]压进在中层[2]之内，上模向上回程以后，将坯料放入可分凹模[3]内；上模再次向下行程，其冲头[6]进入可分凹模[3]，将坯料挤压成形为挤压件[7]。设计和制造都要求外层[1]和中层[2]对可分凹模[3]的合模力F要大于坯料挤压成形时挤压件[7]对可分凹模[3]的张力P，这样，挤压件[7]就没有毛刺，而且横断面上的尺寸合格。
【专利说明】一种挤压金属零件的方法
一.【技术领域】
[0001]本发明涉及采用可分凹模挤压金属零件的方法。
ニ.技术背景
[0002]目前，采用挤压技术(包括冷挤压、温挤压和热挤压)挤压轴类、筒类、凸缘类、盘形类和锥形类等金属零件时，都必需遵守一个原则:就是能够在挤压方向从凹模中取出所挤压的零件。但是，如果当挤压件为下列三种异形零件时:
[0003]1.两头大、中间小的零件，如图1中的a，b ；
[0004]2.两头小、中间大的零件，如图1中的c，d ；
[0005]3.带有侧向凸出部的零件，如图1中的e ;
[0006]都不能够在挤压方向从凹模中取出所挤压的零件。这时必需采用可分凹模(也叫对开分离组合凹模)，就是在加工模具时，将凹模对开，分为两半；在挤压零件吋，再把两半凹模组合起来。在挤压零件时，将可分凹模组合起来通常有ニ种方法:
[0007]1.将可分凹模的外表面加工成园锥体，放入加工有相同锥度的外套的锥孔内，依靠自重，使两半凹模组合在一起；
[0008]2.将一半凹模固定，利用装在上模的斜楔向下行程时，推动加工有相同斜度的另一半活动凹模向固定的一半凹模靠拢，组合在一起；
[0009]坯料放入组合凹模的模腔内，冲头进入模腔，将坯料挤压成为零件。在第一种组合方法中，是下顶杆将可分凹模顶出、分开，取出挤压件；在第二种组合方法中，是依靠装在活动凹模上的弹簧的弾力拉开另一半活动凹模，取出挤压件。
[0010]从保证挤压件的质量、特别是挤压件的形状和尺寸精度来说，要求可分凹模在挤压之前，具有足够的合模力，以保证金属在強大的变形力作用下，可分凹模不会出现缝隙。
[0011]但是，现有的上述ニ种组合方法，都不具有足够的合模力，在強大的变形カ(作用在模具上就是张模力)的作用下，都要使两半凹模张开、露出缝隙，挤压金属从缝隙中流出，如图2所示，在挤压件上沿分模面形成毛刺，不仅需要模具切除这毛刺，而且挤压件在轴向横截面上X、y ニ个垂直方向的尺寸不相等，X>Y，往往需要放有加工余量，再进行机械加工。这样，不仅浪费材料，而且浪费エ时，再加上挤压エ序的成本费(如模具费和加工费等)，致使生产成本很高，甚至超过了采用棒料或锻件进行切削加工时的生产成本，所以，上述可分凹模的应用就大大受到了限制。
三.
【发明内容】
[0012]本发明的目的就是要提供一种在采用可分凹模挤压上述异形零件时，在挤压零件上不产生毛刺的挤压方法。
[0013]本发明的构思是:ー种由外层、中层和内层所组成的三层组合凹模，三层之间的配合面都是斜度为Y的园锥面，外层和中层的径向过盈量为U3，已经压合在一起，其特征在于:中层锥孔的大端朝上，带有径向过盈量为U2(即轴向压合量为C2)的内层是可分凹摸，放在中层的锥孔内，没有压进去；当上模首次向下行程时，将可分凹模压进在中层之内，使 外层和中层对可分凹模产生足够的合模力；上模向上回程以后，将还料放入可分凹模的模 腔内；上模再次向下行程，其冲头进入可分凹模模腔，将坯料挤压成形为挤压件；上模再次 向上回程以后，下顶杆将可分凹模顶出、分开，取出挤压件。在设计、制造三层组合凹模时， 要求当可分凹模压进中层的锥孔之后，外层和中层对可分凹模的合.模力，要大于坯料挤 压成形时挤压件对可分凹模的张力；并要求这时的可分凹模模腔的形状和尺寸与所要求的 挤压件的形状和尺寸相同。
[0014]采用本发明挤压金属零件时，由于可分凹模所具有的合模力大于挤压件对可分凹 模的张模力，所以，两半凹模不会张开，不会露出缝隙，挤压金属不会流出，也就是挤压件不 会产生毛刺，而且挤压件在轴向横截面上X、Y 二个垂直方向的尺寸相等，不需要机械加工 就可以达到产品的形状和精度要求，生产成本低，这样就可以扩大可分凹模的使用范围。
四.【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是需要采用可分凹模挤压的3种异形零件。
[0016]图2是带有毛刺的挤压件及其横截面上的形状和尺寸。
[0017]图3、图4和图5是这种带有过盈配合的可分凹模挤压金属零件的工艺过程。
五.具体实施方案
[0018]图3所示，一种由外层[I]、中层[2]和内层[3]所组成的三层组合凹模，三层之间 的配合面都是斜度为Y的园锥面，外层[I]和中层[2]的径向过盈量为U3，已经压合在一 起，并且中层[2]锥孔的大端朝上；径向过盈量为U2(即轴向压合量为C2)的内层[3]是可 分凹模，放在中层[2]的锥孔内，没有压进去，下有下顶杆[4];如图4所示，当上模首次向 下行程时，将可分凹模[3]压进在中层[2]之内，使外层[I]和中层[2]对可分凹模[3]产 生足够的合模力F，并且，这时的可分凹模[3]模腔的形状和尺寸与所要求的挤压件的形状 和尺寸相同；上模向上回程以后，将坯料[5]放入可分凹模[3]的模腔内，如图5所示，上模 再次向下行程，其冲头[6]进入可分凹模[3]的模腔内，将坯料[5]挤压成形为挤压件[7]。 这时，由于外层[I]和中层[2]对可分凹模[3]的合模力F大于挤压件[7]对可分凹模[3] 的张力P，所以，可分凹模[3]就不会张开，不会露出缝隙，挤压金属不会流出，也就是挤压 件[7]不会产生毛刺。上模再次向上回程以后，下顶杆[4]将可分凹模[3]顶出、分开，取 出合格的挤压件[7]。
【权利要求】
1.一种由外层[I]、中层[2]和内层[3]所组成的三层组合凹模，三层之间的配合面都 是斜度为Y的园锥面，外层[I]和中层[2]的径向过盈量为U3，已经压合在一起，其特征 在于:中层[2]锥孔的大端朝上，带有径向过盈量U2的可分凹模[3](内层)，放在中层[2] 的锥孔内；当上模首次向下行程时，将可分凹模[3]压进在中层[2]之内，使外层[I]和中 层[2]对可分凹模[3]产生合模力F ;上模向上回程以后，将坯料[5]放入可分凹模[3]的 模腔内；上模再次向下行程，其冲头[6]进入可分凹模[3]的模腔内，将坯料[5]挤压成形 为挤压件[7];上模再次向上回程以后，下顶杆[4]将可分凹模[3]顶出、分开，取出合格的 挤压件[7]。
2.根据权利要求1所述的三层组合凹模，上模首次向下行程、将可分凹模[3]压进在中 层[2]之内，其特征在于:外层[I]和中层[2]对可分凹模[3]的合模力F，要大于将坯料[5]挤压成形时挤压件[7]对可分凹模[3]的张力P。
3.根据权利要求1所述的三层组合凹模，上模首次向下行程、将可分凹模[3]压进在中 层[2]之内，其特征在于:这时的可分凹模[3]模腔的形状和尺寸与挤压件的形状和尺寸相 同。
【文档编号】B21C23/00GK103586300SQ201310645775
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】刘世雄 申请人:刘世雄