触头座挤压模具及其挤压成型方法与流程

本发明涉及一种触头座挤压模具及其挤压成型方法。

背景技术：

高质量低成本的开关零部件对提高产品竞争力有着非常重要的意义，纯铜因其良好的导电性而被广泛应用于高压开关零件的制造。纯铜的价格很高，因此很有必要对这些零部件的生产工艺进行研究，以提高材料的利用率。对于如图1所示的形状为带凸缘的管状结构的纯铜触头座，这类工件可通过原有的如图2所述的管状坯料加工成型，触头座20具有直筒部和设置在直筒部外周的凸缘部201，直筒部包括位于凸缘部上方的上端部203和下端部202，该触头座的凸缘的端部与侧壁的结合处及触头座的上端部的外周均设置有外圆角204，且直筒部和凸缘部的径向尺寸差别较大，目前此类零部件多采用多次热挤压-机加工成型的方法或者直接对管料采用机加工的方法制造，在这些加工方法中，通过采用机加工将管状坯料成型为触头座，其机加工量比较大，且材料利用率较低，同时成型的触头座的力学性能比较低。多道次热挤压加工时，通常是选用棒状材料，先通过一次挤压将棒状材料变形成带有部分凸缘的管状结构，其中管状结构的径向尺寸与触头座的直筒部的径向尺寸一致；然后再对部分凸缘进行一次、两次等多次挤压，使部分凸缘可以墩粗成最终的凸缘部，进而形成最终的触头座，但是使用这种多道次挤压方法成型的触头座，但是使用这种多道次挤压方法成型的触头座，所占工时较长，生产效率较低；多次挤压也需要设计多套模具，制造成本增加。因此，设计一种能够实现将触头座一次挤压成型的挤压模具很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种触头座挤压模具，以解决现有技术中触头座无法通过一次挤压成型的问题；本发明的目的还在于提供一种实施该触头座挤压模具的挤压成型方法。

为实现上述目的，本发明触头座挤压模具的技术方案是：

触头座挤压模具，包括可相对移动的上模体和下模体，上模体和下模体的其中一个包括凹模，另一个包括凸模，凹模上设置有孔口朝向凸模的成型孔，凹模或凸模上设置有用于插装于坯料的内孔中的定位型芯，所述定位型芯的外径与所述坯料的内径尺寸一致，所述成型孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段的孔径大于坯料的外径，所述小孔段的孔径小于坯料的外径。

凹模设置在下模体上，所述定位型芯固定穿装于凹模内。

凸模上设置有供定位型芯导向插入的容纳孔，所述容纳孔包括与定位型芯外径一致的小径段和设置在小径段上方的大径段，所述大径段内设置有与外界相通的第一通气孔，所述定位型芯上设置有用于将凹模的小孔段的底部孔腔与容纳孔的孔腔连通的通气孔。

触头座挤压模具还包括设置在下模体上的顶料机构，所述顶料机构包括可沿定位型芯轴线方向导向移动的套设在定位型芯外周并延伸至成型孔内的顶料环，所述顶料环的外径与小孔段孔径一致，顶料环的内径与定位型芯的外径一致。

下模体还包括设置在凹模下侧的凹模支撑座，凹模支撑座上设置有供定位型芯穿过的穿装孔，所述顶料环可在穿装孔内上下移动，顶料环的外周设置有凸缘，所述穿装孔具有在顶料环移动的过程中与凸缘挡止配合的限位部。

顶料机构还包括导向设置在顶料环下侧的用于顶推顶料环以将触头座推出成型孔的顶杆，所述顶杆不少于两个，沿顶料环的轴向间隔布置，所述顶杆的下端连接有用于将顶杆固定为一体的顶板。

凹模的大孔段与凹模的小孔段的连接处设置有倒圆角。

凹模的径向外侧套设有与凹模锥面配合的预应力圈，所述下模体还包括固设于凹模支撑座上的压套，压套具有用于将预应力圈固定在凹模上的内翻沿。

本发明使用的触头座挤压模具的挤压成型方法的技术方案是：

使用触头座挤压模具的挤压成型方法，将管状坯料套设在定位型芯上，通过凹模和凸模的相对导向移动挤压坯料；坯料的内径与定位型芯的外径尺寸一致，坯料的外径大于凹模的小孔段孔径，坯料的外径小于凹模的大孔段的孔径。

本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的触头座挤压模具，包括可相对导向移动的上模体和下模体，上模体和下模体的其中一个包括凹模，另一个包括凸模，凹模上设置有孔口朝向凸模的成型孔，凹模或凸模上设置有用于插装于坯料的内孔中的定位型芯，所述定位型芯的外径与所述坯料的内径尺寸一致，所述成型孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段的孔径大于坯料的外径，所述小孔段的孔径小于坯料的外径，通过定位型芯保证坯料的内径尺寸及其在模具中的位置，通过在凹模上设置大孔段和小孔段，且大孔段的孔径大于坯料的外径，所述小孔段的孔径小于坯料的外径，由此可实现在挤压成型过程中，坯料成型为凸缘部的部分变形量较小，且在小孔段中形成触头座的直筒部，实现一次挤压成型，结构比较简单，且加工效率较高，成本较低。

附图说明

图1为本发明所要加工的触头座结构示意图；

图2为本发明所采用的坯料结构示意图；

图3为本发明触头座挤压模具的具体实施例装配结构示意图；

图4为图3中定位型芯的固定结构示意图；

图5为图3中的坯料的定位结构示意图；

图6为图3中的挤压过程使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的触头座挤压模具的具体实施例，如图1至图6所示，该触头座挤压模具包括可相对导向移动的上模体和下模体，其中上模体包括上模座17、凸模14、凸模固定板15、凸模垫板16，在凸模14和上模座17之间设置凸模垫板16，并将凸模14顶压在凸模垫板16上，凸模14的上端具有可卡设在凸模固定板15上的外翻沿，上述的凸模垫板16、上模板和凸模固定板15通过沿周面间隔设置的紧锁螺钉24和销轴23实现固定。

下模体包括有凹模9、凹模支撑座、预应力圈10、压套11、定位型芯19和顶料机构，其中凹模9上设置有孔口朝向凸模14的成型孔，该成型孔包括与工件20的凸缘部201径向尺寸一致的大孔段91及与工件20的直筒部下端部202径向尺寸一致的小孔段92，且大孔段91和小孔段92的结合处设置有与触头座20的外圆角204对应的内圆角，凹模9沿轴线延伸方向插装有用于定位坯料的定位型芯19，并伸出至凹模9的上端部。坯料的内径与定位型芯的外径尺寸一致，坯料的外径大于小孔段92的孔径，小于大孔段91的孔径。

凹模支撑座包括设置在凹模9下侧的凹模支撑板7，及设置在凹模支撑板7下侧的型芯固定板5和型芯垫板2，定位型芯19固定在凹模固定板内，通过螺钉锁紧在型芯垫板2上，型芯垫板2和型芯固定板5固定于下模座1上，定位型芯19沿上下方向导向装配于凹模支撑板7上与凹模9的通孔同轴的导向孔中。

在定位型芯19和凹模支撑板7之间设置有套设于定位型芯19上并延伸至凹模9的成型孔内的顶料环8，该顶料环8的上端面、大孔段91的孔底面、凸模的成型面、大孔段91和小孔段92的孔壁共同构成用于成型所述工件20的型腔。顶料环8与定位型芯19和凹模9均导向移动配合，以此来保证其同轴度，顶料环8的外径与凹模9的小孔段92内径尺寸一致，顶料环8的内径与定位型芯19的外径尺寸一致。顶料环8的下端部设置有外翻沿，且在凹模支撑板7上设置有供顶料环8导向上下移动的导向孔，且凹模支撑板7的上端设置有用于与顶料环8的外翻沿挡止配合以限制顶料环8的位移尺寸的内翻沿，外翻沿和内翻沿均具有一定的锥度。贯穿于型芯固定板5和型芯垫板2的上下板面设置有用于顶推顶料环8下端面以使顶料环8向上移动的顶杆3，顶杆3有三个，沿圆周方向均匀设置在顶料环8的轴线的外侧，且三个顶杆3的下端部设置有用于保证三个顶杆3同步移动的顶板4。

凹模支撑板7座装于下模座1上，在凹模支撑板7的外侧还套设有凹模固定套6，限制凹模在下模座1上的左右移动，在凹模的外周套设有预应力圈10，以减少坯料18挤压过程中凹模所受的横向切应力，凹模的外周和预应力圈10的内壁设置有相应的锥度实现凹模与预应力圈的锥面配合，在预应力圈10上压设有压套11，该压套11固定于凹模固定套6上，且能够将预应力圈10压在凹模上。

凸模14的下端部开设有供定位型芯19插入的容纳孔，该容纳孔的孔口外围形成用于与触头座20的上端部203的端面结构一致的成型面，且凸模14的外径尺寸与凹模的成型孔的尺寸一致，可导向伸入至成型孔内以挤压坯料18。

在上模座17和下模座1之间设置有可使二者导向上下移动的导向结构，其包括设置在上模座17轴向两侧的的导套13和设置在下模座1轴向两侧的导杆12。

凸模14的容纳孔24包括与定位型芯的外径尺寸一致的小径段241和设置在小径段上侧大径段242，大径段242的侧壁上沿径向开设有与外界相通的第一通气孔21，第一通气孔21在定位型芯19插入时可保证容纳孔内部的气压与外界气压一致。

在定位型芯19上设置有第二通气孔22，第二通气孔22由定位型芯19的上端面向下延伸至小孔段的底部孔腔位置，而后沿定位型芯19的径向左右贯通而成T型结构。

使用时，选取套管状坯料，坯料的外径小于凹模的大孔段尺寸，坯料的外径大于凹模的小孔段尺寸，采用温挤压工艺，先对挤压模具进行预热，预热后在凸模14、凹模、型芯上均匀涂抹润滑剂，然后将坯料18加热至再结晶温度以下、回复温度以上，将加热后的坯料18套设在定位型芯19上，其下端部放置在大孔段91的孔底面上，在液压机的作用下，导杆12和导套13相对移动，使凸模14向下挤压坯料18，在挤压的过程中，坯料受挤压变形向小孔段92和大孔段91延伸，最后形成触头座20，由此完成触头座20的一次挤压成型。

在其他实施例中，凹模可设置在上模体上，此时定位型芯设置在凸模上，并在凹模上开设供定位型芯导向插入的容纳孔；凹模的小孔段的孔径可以设置为与触头座的直筒部的上端部的径向尺寸一致；可将定位型芯设置为具有凸缘结构，且凸缘结构的上端面构成小孔段的孔底面，通过顶杆顶推定位型芯将成型的触头座移出模具；顶杆可以为多个，根据实际的需要增加设置；导向孔可不设置限位部，直接将顶料环和顶杆粘接在一起限制顶料环的移动；可直接通过预应力圈固定在凹模支撑板上，不设置凹模固定套和压套，并将凹模支撑板固定在下模座上；第二通气孔可设置为L型，保证在挤压过程中，小孔段内的压缩空气能够排出外部即可。

本发明的挤压成型方法的具体实施例，与上述触头座挤压模具的使用实施例一致，不再详细说明。