专利名称：挤压三通通用模具的制作方法
技术领域：
本实用新型挤压三通通用模具涉及锻压技术领域中的挤压技术，适用于工业上直接生产三通、四通、弯头等管道产品。
目前国内现有的《冷挤压模具图谱集》中，上海辐条厂生产轴类产品的模具由上模板(1)、下模板(2)、大斜口(3)、外墙板(4)、内墙板(5)、螺杆螺帽(6)、导向套(7)、导向销(8)、凹模(10)组成。现有东方锅炉厂的压制三通技术是利用对圆柱形金属材料进行施压后，产生屈服变形而形成鼓形生产制造三通产品，要完成生产流程总共需10套模具，它的不足之处是加工周期长，一般先进行挤压后进行金加工镗母管，再进行挤压最后进行精加工才能形成产品；同时这种生产方式每次屈服变形的值有限，往往需要多套模具，並且生产出来的产品，由于子管壁减薄，要求对母管孔进行内孔加工。这样对生产壁薄的产品来说，效果就更差，几乎是无法成型；对现有的在钢管中用沙子灌满后进行加工的工艺，虽然模具不要求多套，但加工工艺复杂，对生产厚壁产品不够理想，特别是对生产大口径厚壁产品，是无法直接生产成型的问题。
本实用新型挤压三通通用模具的目的是提供一种只需调换少量零部件即能生产出等径、等壁及弯头，並且是造型美观的系列产品，达到节约工时、材料和简化加工工艺的效果。
本实用新型挤压三通通用模具的结构由
图1说明通用部份由上、下模板、大斜口，内、外墙板、M30mm螺杆螺帽、导向套、导向销、导轨组成。调换部份由凹模包括弹簧系统和定位件(16)，横心棒(11)，图6中球形心棒(12)，冬瓜球形心棒(13)，链球定位板(14)，万向链球(15)构成。
导轨(9)采用G45号钢，在机床上刨削加工，及热处理制作。
凹模(10)属现有技术，但本通用模具的凹模随加工产品外径的大小进行调换，以适应生产系列规格产品。
横心棒组(11)用材质为W18r4V钢，进行金加工和热处理，要求HRC等于55～60度，模拟试验采用45号钢进行热处理，要求HRC等于50～60度生产加工。
由图6球形心棒(12)，冬瓜球心棒(13)用材质45号钢，用车床切削加工，然后热处理，要求HRC等于40～44度生产加工。
链球定位板(14)用材质A3F钢，进行金加工生产。
万向链球(15)用材料45号钢，金加工后再进行热处理，要求HRC等于40～44度生产加工。万向链球内装有万向联轴器(17)和能进行轴向转动及径向摆动的球头连接体，或者单独使用，进行轴向转动和以球头的球心为中心进行径向摆动的球头连接体(18)，万向链球可多级串联形成加长万向链球。
一、模具的开、合动作过程首先将挤压三通通用模具安装在水压机上。1、模具打开时当水压机活动横梁通过上模垫带动上模板(1)、导向套(7)、凹模(10)，横心棒组(11)上升时，凹模(10)由于摆脱了内墙板(5)的束搏，自动脱模机构由于弹簧(16)的作用，将自动弹开，並在导轨(9)上滑行；此时，由于导向销(8)在内墙板(5)的进退芯槽的作用下向(H)方向滑行；同时又在导向套(7)的水平进退芯槽中向(F)方向滑行，从而带动横心棒组(11)向着相反的方向水平拖出。2、模具合上时当水压机活动横梁通过上模垫带动巳打开的部件下降时，凹模(10)由于受了内墙板(5)的束搏，将自动合模，此时，横心棒组(11)由于与大斜口(3)接触。由斜面传递力，使横心棒组(11)向中心方向滑行，在滑行时 导向销(8)在导向套(7)中向(M)方向滑行，使得横心棒组(11)保持水平，同时导向销两头在内墙板(5)的凹槽内向(G)方向滑行，使左、右两横心棒组由水平方向向中心运动而不产生轴向转动。横心棒组在运动过程中，在母管两头挤进材料的同时，头部有内凹圆弧、凹槽或内凹多棱形凹槽共同对球形心棒(12)、冬瓜球心棒(13)、或者万向链球(15)进行作用，形成在母管内进行子管的压制、拉伸、挤压的产品。
二、生产加工步骤1、将挤压三通通用模具安装在水压机后，按要求把模具打开，用无缝钢管加温到1250－860℃之间加入凹模(10)，然后合上模具，此时，钢管在横心棒组(11)与凹模(10)的间隙中，两端壁厚不变，中间壁厚增加，中间增厚材料来原于两端长度的缩短，完成图(6)中的加工步骤(一)。
2、将模具打开，把完成加工步骤(一)的毛坯取出，並进行加温至1200～860℃之间装入凹模(10)，然后将球形心棒(12)加入毛坯中，模具合上毛坯形成鼓包形，即可完成图6中的加工步骤(二)。
3、模具打开，把完成加工步骤(二)的毛坯取出对子管头割孔，但也可不割孔，可由调试时决定。加温到1200～860℃之间装入凹模(10)，然后将冬瓜球心棒(13)装入毛坯中，合上模具后子管毛坯继续拉长，即可完成图6中加工步骤(三)。
4、模具打开，把完成加工步骤(三)的毛坯取出(未割孔的进行割孔)，加温到1200～860℃之间，装入凹模(10)，然后将万向链球(15)加入毛坯中，合上模具，並在模具下模板中心孔处用定位板(14)固定万向链球(15)的(K)部。模具打开，万向链球(15)被定位板固定在模具下模板上，产品随着凹模(10)提升上去。
用车床或者镗床把三通产品的三个通径口倒角成型。
本实用新型挤压三通通用模具的效果是1、应用本模具生产三通产品可以克服多套模具生产三通产品时由于子管壁减薄，需要对母管孔进行内孔加工的缺点。还可以克服用沙子灌满后进行加工的复杂工艺。使用本模具对生产厚壁产品时，能够克服质量不够理想，而且是无法生产薄壁产品的缺点。2、应用本实用新型生产三通产品的三个通径、外径、壁厚一致的产品时不需要进行金加工，就是对特殊要求内壁光滑，一定精度要求的产品，其加工量也相对要少些，具有少切削，无切削的效果。3、由于本模具采用了导向技术和内顶出拉伸技术，克服了易凹塌区域的凹塌问题，同时应用局部增厚技术，克服了壁厚减薄问题，具有加工生产工序简单(只有挤压和精加工两道)，加工模具由多套减为一套，达到缩短加工周期，减少模具费用和中间环节加工的效果。
图1是本实用新型挤压三通通用模具的主视图。
图2是
图1的俯视图，並进行B－O－B′方向剖视。
图3是
图1中的侧视图，並进行A－O－A′方向剖视。
图4是图2中D－D′方向剖视图。
图5是图4中C－O－C方向剖视图。
图6是本实用新型挤压三通通用模具球形心棒(12)即步骤(二)冬瓜球心棒(13)即步骤(三)，链球定位板(14)，万向链球(15)即步骤(四)的调换零件图。
图7是用《挤压三通通用模具》生产的产品图，(一)为三通产品，(二)为弯头产品。
图8(一)是
图1中螺杆螺帽(6)的结构图，(二)是
图1中螺钉I的结构图。
本实用新型挤压三通通用模具实施例是如图7(一)，产品尺寸为D＝108mm，r＝54mm，h＝162mm，l＝324mm，b＝8mm时，材质选用G20钢，用合肥锻压机床厂生产的300吨油压机加工，其步骤是1、把模具打开，用G20无缝钢管，将D＝108mm、d＝92mm，b＝8mm，h＝400mm尺寸的坯料进行加热到1250℃时从加热炉中取出，装入模具並把横心棒装进，模具合上进行挤粗；2、毛坯进入加工步骤(二)，将完成加工步骤(一)的毛坯加热到1250～1100℃之间出炉，入模、合模拉伸鼓包。
3、毛坯进入加工步骤(三)，将完成加工步骤(二)的毛坯加热到1250～1100℃之间出炉，入模、合模继续拉伸使子管伸长，然后用气割方式破子管头，使h方向尺寸为158mm，割口后孔径基本上为70～80mm之间。
4、毛坯进入加工步骤(四)，将完成加工步骤(三)的毛坯加热到1250～1100℃之间出炉，入模、合模时用万向链球翻边，扩子管孔，这时子管孔径在90～92mm之间，外径在107～108mm之间。
5、用金加工办法进行三个通径倒角，达到公差为1mm的产品。
使用本模具生产三通产品的材质可选GO～G85碳钢；38CrA40Cr合金结构钢；2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr9Si2不锈钢等应用本模具加工生产弯管实施例图7(二)如用G20无缝钢管，将D＝108mm，r＝108mm，h＝216mm，b＝8mm毛坯加热到工艺要求的温度(860℃)，加入加长(即多级串联形成)万向链球，然后用弯管机进行弯制、压制(推出)成型，最后抽出横心棒，即为符合要求的弯管产品。
权利要求1.一种挤压三通通用模具，由上、下模板，大斜口，内、外墙板、螺杆、螺帽，导向销组成模具的通用部份，其特征是打开模具，安装在上模垫上的上模板(1)、导向套(7)、凹模(10)、横心棒组(11)上升，凹模(10)摆脱内墙板(5)的束搏，自动脱模机在连接弹簧(16)的作用下自动弹开，並在导轨(9)上滑行，同时导向销(8)向(H)方向滑行。导向套(7)向(F)方向滑行，带动横心棒组(11)向着相反的方向水平拖出，通过更换调换件凹模(10)、棒心棒(11)、球形心棒(12)、冬瓜球心棒(13)、键球定位板(14)、万向键球(15)构成挤压三通生产模具。
2.根据权利要求1所述的通用模具，其特征是模具合上时横心棒(11)与大斜口(3)接触，导向销(8)在导向套(7)中向(M)方向滑行的同时，导向销两头在内墙板(5)的凹槽内向(G)方向滑行，使左、右两横心棒组在水平方向上向中心运动，不产生轴向转动的模具。
3.根据权利要求2所述的通用模具，其特征是横心棒组在运动过程中，在母管两头挤进材料的同时，头部有内凹圆弧凹槽或内凹多棱形凹槽共同对球心棒(12)、冬瓜球心棒(13)或万向链球(15)进行作用，形成在母管内进行子管的压制、拉伸、挤压的模具。
4.根据权利要求1所述的通用模具，其特征是万向链球(15)内装有万向联轴器(14)和能进行轴向转动及径向摆动的球头连接体，或者单独使用轴向转动和以球头的球心为中心进行径向摆动的球头连接体，万向链球(15)可多级串联形成加长万向链球，用于生产弯管的内模。
专利摘要本实用新型挤压三通通用模具，由上下模板、大斜口、内外墙板、螺杆螺帽，导向套、导向销、导轨、凹模、模心棒、球形心棒、冬瓜球形心棒、链球定位板、万向链球构成，应用本模具生产三通、弯管产品能够克服使用多套模具生产制造过程中的凹塌问题，可使产品达到等径、等壁，具有加工周期短和对产品进行少切削或无切削的效果。特别适用于生产大口径厚壁产品，是一种结构简单，使用方便的新型通用模具。
文档编号B21C25/02GK2072449SQ9021270
公开日1991年3月6日 申请日期1990年5月26日 优先权日1990年5月26日
发明者魏文魁 申请人:魏文魁