一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具的制作方法

1.本实用新型涉及冷挤压领域，具体涉及一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具。


背景技术：

2.随着汽车工业的不断发展，国家排放的升级以及发动机功率的不断提升，发动机的进气量及排量需要增大，一进一排的气门数量已难以满足发动机需求，多气门发动机应运而生，对气门桥的需求也日益增大。气门桥作为连接件，材质多为低碳合金钢或中碳合金钢，不仅形状较复杂，而且对组织和性能要求较高，采用传统加工方法成本较高，冷挤压是较好的加工方式。
3.冷挤压是利用金属材料塑性变形的原理，在室温条件下，将冷态金属毛坯放入装在压力机上的模具型腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属毛坯产生塑性流动，通过凸模与凹模的间隙或凹模出口，挤出空心件或断面比毛坯断面小的实心零件，可获得所需形状及尺寸，还具有较高综合力学性能挤压件的工艺技术。冷挤压是少切削或无切削零件加工工艺之一，是金属塑性加工中一种先进的加工方法。近年来，冷挤压技术的发展多体现在开发附加值较高的产品上，不断降低生产加工成本，与此同时，还不断地向金属切削加工、铸造、粉末冶金等领域拓展渗透，同时也经常出现和这些工艺相结合构成复合工艺的情况。
4.现有气门桥模具，冲模下方的材料被封住，与周围的材料相比其流动受阻
5.现需一种冷挤压气门桥加工模具，可以使冲模中心下方的材料得到分流，使应力最高峰值下降。


技术实现要素：

6.本实用新型为了解决现有技术中现有气门桥模具，冲模下方的材料被封住，与周围的材料相比其流动受阻的问题，提供了一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，通过减压柱，解决了上述问题。
7.本实用新型提供一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，包括冲模、主模和机架，冲模活动设置在机架内部上方，主模设置在机架内部下方，冲模具有向主模移动的自由度，主模和冲模均为镶块结构，主模上表面两侧设置减压孔，冲模设置有与减压孔位置对应设置的立柱结构。
8.气门桥冷挤压为降低应力，提高模具寿命，工艺上增加减压柱。
9.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，主模包括主模本体和主模顶升机构，主模本体设置在主模顶升机构上方，主模顶升机构设置在机架内部下表面，主模顶升机构贯穿主模中心，用于顶出冲模和主模挤压成的产品。
10.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，主模本体包括第一主模镶块、第二主模镶块、第三主模镶块、第四主模镶块、主模模壳和主模模心，主模模心、主模模壳均为中间带有通孔的结构，主模模心嵌套在主模模壳的通孔
内，主模模心外径与主模模壳内径相等，第三主模镶块和第四主模镶块设置于主模模心通孔内径表面，第一主模镶块和第二主模镶块设置于第三主模镶块和第四主模镶块之间，第一主模镶块和第三主模镶块之间、第二主模镶块和第四主模镶块之间为减压孔，第一主模镶块上下表面、第二主模镶块上下表面、第三主模镶块上下表面和第四主模镶块上下表面均为非平行，第一主模镶块和第三主模镶块上表面共面，第二主模镶块和第四主模镶块上表面共面。
11.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，第一主模镶块和第二主模镶块形状和大小相同，第三主模镶块和第四主模镶块形状和大小相同，第三主模镶块上表面最低点高于第一主模镶块上表面最高点。
12.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，第三主模镶块和第四主模镶块之间为顶升机构上端。
13.为了方便模具加工及减小过渡区域应力集中，主模采用镶块形式。
14.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，主模顶升机构包括顶杆、主模顶杆、顶杆垫块、安装固定环和主模垫块，安装固定环设置于机架内部下表面，安装固定环为环状结构，主模垫块为带孔柱状结构，主模垫块设置于安装固定环内，顶杆、顶杆垫块和主模顶杆依次首尾连接设置在主模垫块孔内，顶杆上端贯穿主模垫块上表面。
15.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，冲模包括第一冲模顶杆、第二冲模顶杆、冲模垫块、中间顶杆、冲模安装座、冲模安装块、第一冲模、第二冲模和第三冲模，冲模垫块为带有阶梯孔的柱状结构，阶梯孔为两级阶梯孔且上部阶梯孔直径大于下部阶梯孔直径，第一冲模顶杆、中间顶杆、第二冲模顶杆从上至下依次共轴线设置，第二冲模顶杆为阶梯轴，第二冲模顶杆的大直径阶梯轴段连接中间顶杆、第二冲模顶杆的小直径阶梯轴段穿过阶梯孔连接冲模安装座顶端，第二冲模顶杆直径与阶梯孔直径过渡配合，冲模安装座设置于冲模垫块下方，冲模安装块设置于冲模安装座上方，冲模安装座设置有三个轴线共面通孔，冲模安装块设置有通孔，冲模安装块的通孔和冲模安装座中部通孔连通，第二冲模设置在冲模安装块中部通孔内，第二冲模底面为弧形底面，第一冲模和第三冲模设置在冲模安装块两侧部通孔内，第一冲模和第三冲模顶端安装在冲模安装块下表面，第一冲模和第三冲模为柱状结构，第一冲模和第三冲模下表面低于冲模安装座下表面。
16.反挤压两端盲为孔防止冲模头部过渡区域应力集中，将模具设计成带插入式芯轴的冲模。
17.本实用新型所述的一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，作为一种优选方式，主模垫块孔为阶梯孔，顶杆为阶梯轴，主模垫块下端阶梯孔直径大于主模垫块上端阶梯孔直径，顶杆直径配合主模垫块阶梯孔直径，且顶杆大直径阶梯轴轴长小于主模垫块大直径阶梯孔孔长。
18.本模具相比传统切削、铸造等加工方法，大大提升了生产效率，同时保证了产品尺寸和组织的稳定性，较不带减压柱的冷挤压加工方法而言，较好地减小了模具应力，提高了模具寿命。使凸模中心下方的材料得到分流，减小了冷挤压凸模及凹模镶块的应力，提高了模具寿命，减少了停机换模的次数，增加了经济效益。
19.本实用新型有益效果如下：
20.(1)采用带减压柱的冷挤压加工工艺，使冲模中心下方的材料得到分流，降低应力最高峰值，提高模具寿命，减少停机换模次数，节约模具成本的同时还提高了生产效率；
21.(2)冲模和主模均采用镶块的形式，消除了过渡区域的应力集中，降低了模具开裂损坏的风险，延长了模具寿命。
附图说明
22.图1是一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具示意图；
23.图2是一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具主模示意图；
24.图3是一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具主模本体示意图；
25.图4是一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具主模顶升机构示意图；
26.图5是一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具冲模示意图。
27.附图标记：
28.1、冲模；11、第一冲模顶杆；12、第二冲模顶杆；13、冲模垫块；14、中间顶杆；15、冲模安装座；16、冲模安装块；17、第一冲模；18、第二冲模；19、第三冲模；2、主模；21、主模本体；211、第一主模镶块；212、第二主模镶块；213、第三主模镶块；214、第四主模镶块；215、主模模壳；216、主模模心；22、主模顶升机构； 221、顶杆；222、主模顶杆；223、顶杆垫块；224、安装固定环；225、主模垫块；3、机架。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.实施例1
31.如图1所示，一种带减压柱的气门桥冷挤压加工模具，包括冲模 1、主模2和机架3，冲模1活动设置在机架3内部上方，主模2设置在机架3内部下方，冲模1具有向主模2移动的自由度，主模2和冲模1均为镶块结构，主模2上表面两侧设置减压孔，冲模1设置有与减压孔位置对应设置的立柱结构。
32.如图2所示，主模2包括主模本体21和主模顶升机构22，主模本体21设置在主模顶升机构22上方，主模顶升机构22设置在机架 3内部下表面，主模顶升机构22贯穿主模2中心，用于顶出冲模1 和主模2挤压成的产品。
33.如图3所示，主模本体21包括第一主模镶块211、第二主模镶块212、第三主模镶块213、第四主模镶块214、主模模壳215和主模模心216，主模模心216、主模模壳215均为中间带有通孔的结构，主模模心216嵌套在主模模壳215的通孔内，主模模心216外径与主模模壳215内径相等，第三主模镶块213和第四主模镶块214设置于主模模心216通孔内径表面，第一主模镶块211和第二主模镶块212 设置于第三主模镶块213和第四主模镶块214之间，第一主模镶块 211和第三主模镶块213之间、第二主模镶块212和第四主模镶块214 之间为减压孔，第一主模镶块211上下表面、第二主模镶块212上下表面、第三主模镶块213上下表面和第四主模镶块214上下表面均为非平行，第一主模镶块211和第三主模镶块213上表面共
面，第二主模镶块212和第四主模镶块214上表面共面。
34.第一主模镶块211和第二主模镶块212形状和大小相同，第三主模镶块213和第四主模镶块214形状和大小相同，第三主模镶块213 上表面最低点高于第一主模镶块211上表面最高点。
35.第三主模镶块213和第四主模镶块214之间为顶升机构上端。
36.如图4所示，主模顶升机构22包括顶杆221、主模顶杆222、顶杆垫块223、安装固定环224和主模垫块225，安装固定环224设置于机架内部下表面，安装固定环224为环状结构，主模垫块225为带孔柱状结构，主模垫块225设置于安装固定环224内，顶杆221、顶杆垫块223和主模顶杆222依次首尾连接设置在主模垫块225孔内，顶杆221上端贯穿主模垫块225上表面。
37.如图5所示，冲模1包括第一冲模顶杆11、第二冲模顶杆12、冲模垫块13、中间顶杆14、冲模安装座15、冲模安装块16、第一冲模17、第二冲模18和第三冲模19，冲模垫块13为带有阶梯孔的柱状结构，阶梯孔为两级阶梯孔且上部阶梯孔直径大于下部阶梯孔直径，第一冲模顶杆11、中间顶杆14、第二冲模顶杆12从上至下依次共轴线设置，第二冲模顶杆12为阶梯轴，第二冲模顶杆12的大直径阶梯轴段连接中间顶杆14、第二冲模顶杆12的小直径阶梯轴段穿过阶梯孔连接冲模安装座15顶端，第二冲模顶杆12直径与阶梯孔直径过渡配合，冲模安装座15设置于冲模垫块13下方，冲模安装块16设置于冲模安装座15上方，冲模安装座15设置有三个轴线共面通孔，冲模安装块16设置有通孔，冲模安装块16的通孔和冲模安装座15中部通孔连通，第二冲模18设置在冲模安装块16中部通孔内，第二冲模18底面为弧形底面，第一冲模17和第三冲模19设置在冲模安装块16两侧部通孔内，第一冲模17和第三冲模19顶端安装在冲模安装块16下表面，第一冲模17和第三冲模19为柱状结构，第一冲模 17和第三冲模19下表面低于冲模安装座15下表面。
38.主模垫块225孔为阶梯孔，顶杆221为阶梯轴，主模垫块225下端阶梯孔直径大于主模垫块225上端阶梯孔直径，顶杆221直径配合主模垫块225阶梯孔直径，且顶杆221大直径阶梯轴轴长小于主模垫块225大直径阶梯孔孔长。
39.本实用新型生产的产品，生产工艺是在棒料预成型后，进一步挤压两端内孔，通过机加工将减压柱切削至适当尺寸，最终达到使用要求，过程中使用行架式机械臂搬运。
40.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。