水平双头冷镦定模的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷镦成型的定模，具体涉及一种水平双头冷镦定模。
【背景技术】
[0002]冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80?90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送出一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点:冷镦可加工成适用较小荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。
[0003]目前，在冷镦加工中，常使用的装置是弹簧冲模。一般的弹簧冲模竖向设置，其中设有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格控制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要将其从动模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。再者，常用的冷镦机构都是竖向设置，竖向设置主要是要充分利用设备的自重进行冷镦操作。但是，竖向设置的冷镦机构，不能有效地利用顶针回程的动作，实际上造成了时间和动力上的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种水平双头冷镦定模，采用改良的定模结构，在冷镦的过程中利用定模中的顶针完成冷镦和推料的动作。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是:水平双头冷镦定模，包括中空的管体，所述管体中设有贯穿的通道，所述通道分为顶针腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，所述冷镦腔位于管体的两端，所述顶针腔位于管体的中部，所述顶针腔的中部设有顶针座腔，所述顶针座腔中滑动设有顶针座，所述顶针座的两端分别设有插入顶针腔中的顶针。
[0006]采用上述技术方案时，将传统的顶针设置成双头结构，并且将定模中的顶针从静止状态改为可运动的状态。由于顶针设置成双头结构后，能够对定模进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从定模中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，在管体中部的顶针腔中增加了一个顶针座腔，使得顶针座只能够在顶针座腔内滑动，并且在顶针座接触到顶针座腔壁时，顶针座腔壁对顶针座有一个支撑和限位作用，使得顶针能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔壁进而传递给水平固定的管体上。另一方面，顶针座在顶针座腔中滑动，其滑动的距离最终表现在另一侧的顶针伸入顶针腔的长度上，当顶针最大伸入顶针腔时，将把顶针腔中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在顶针腔中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。
[0007]进一步改进方案，为了解决顶针座的加工和使用中的配合问题，所述顶针和顶针座都为圆柱形，所述顶针与顶针座的中轴线共线，所述顶针座的直径大于顶针的直径。上述设置，能够在加工中利用旋转切割的方式加工出一体的顶针座和顶针结构，并且在使用中，顶针座腔与顶针座配合，使得顶针座施加在顶针座腔壁上的压力较为均匀，防止造成局部应力集中。
[0008]进一步改进方案，为了兼顾顶针座的和顶针的强度，并且需要设计合理的结构以寻求力学性能和加工成本的平衡，所述顶针座的直径是顶针直径的两倍。
[0009]进一步改进方案，所述冷镦腔的纵截面形状为“凸”字形。设置为“凸”字形能够体现冷镦后工件的截面部分出现变大的情况，并且规则的截面形状不会影响工件的顶出。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明水平双头冷镦定模实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]附图标记:管体1，顶针腔11，冷镦腔12，镶块2，顶针腔11，顶针3，顶针座腔4，顶针座31，成型工件5。
[0012]如图1所示，本发明水平双头冷镦定模，其中定模的主体部分为中空的管体1，管体1的外侧壁上对应设置有相应的固定结构，用于将管体1固定在安装座上。整个管体1可以用金属制成，在管体1中形成一个贯穿的通道。该通道分为顶针腔11和冷镦腔12，顶针腔11靠近管体1的中段，而冷镦腔12分设在管体1的两端部。在管体1中，位于冷镦腔12的腔壁处镶嵌有镶块2，镶块2的硬度大于管体1的硬度，在冷镦腔12中进行工件冷镦成型时，通过镶块2可以防止对管体1造成磨损。在顶针腔11的中部形成有一个截面大于顶针3截面的顶针座腔4。在顶针3的中部有一个顶针座31，顶针座31位于顶针座腔4中，顶针座31可以在顶针座腔4中直线滑动。其中，顶针座31、顶针座腔4、顶针3的长度还有一个配合关系。具体如图1所摆放的位置所示，当顶针座31的下底面与顶针座腔4的内底面接触时，顶针3的下端部过渡伸入管体1下部的顶针腔11中，将下部的顶针腔11中成型工件5顶出；在此状态下，顶针3的上端部正常伸入管体1上部的顶针腔11中，这时，顶针3的上端部形成管体1上部的顶针腔11的冷镦底面，并且顶针3将压力通过顶针座31的下底面传递给顶针座腔4，进而传递给管体1。
[0013]使用时，整个冷镦定模是水平放置，为了便于描述，针对图1所摆放的上下位置进行阐述。将待加工的棒料通过上动模夹取后插入上部的顶针腔11中，并且上动模施加冷镦压力，使得棒料顶住顶针3，通过顶针3将顶针座31推动，直到顶针座31顶在顶针座腔4的腔壁上而不能移动，同时顶针座31下部的顶针3将下部的顶针腔11中已经冷镦成型的成型工件5顶出。上动模继续施加冷镦压力，将棒料在上部的顶针腔11中冷镦成型。之后上动模退出，成型工件5可能因为含料的原因卡在上部的顶针腔11中而不能自动退出。操作下动模将待加工的棒料通过下动模夹取后插入下部的顶针腔11中，并且下动模施加冷镦压力，使得棒料顶住顶针3，通过顶针3将顶针座31向上推动，直到顶针座31顶在顶针座腔4的腔壁上不能移动，同时顶针座31上部的顶针3将上部的顶针腔11中已经冷镦成型的成型工件5顶出，下动模继续施加冷镦压力，将棒料在下部的顶针腔11中冷镦成型。交替上述动作，实现在冷镦定模上冷镦成型和自动退料的操作。
[0014]本发明将传统的顶针设置成双头结构，并且将定模中的顶针3从静止状态改为可运动的状态。由于顶针设置成双头结构后，能够对定模进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从定模中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，在管体1中部的顶针腔11中增加了一个顶针座腔4，使得顶针座31只能够在顶针座腔4内滑动，并且在顶针座31接触到顶针座腔4壁时，顶针座腔4壁对顶针座31有一个支撑和限位作用，使得顶针3能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔4壁进而传递给水平固定的管体1上。另一方面，顶针座31在顶针座腔4中滑动，其滑动的距离最终表现在另一侧的顶针3伸入顶针腔11的长度上，当顶针最大伸入顶针腔11时，将把顶针腔11中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在顶针腔11中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。
[0015]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.水平双头冷镦定模，包括中空的管体，所述管体中设有贯穿的通道，所述通道分为顶针腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，其特征是，所述冷镦腔位于管体的两端，所述顶针腔位于管体的中部，所述顶针腔的中部设有顶针座腔，所述顶针座腔中滑动设有顶针座，所述顶针座的两端分别设有插入顶针腔中的顶针。2.根据权利要求1所述的水平双头冷镦定模，其特征是，所述顶针和顶针座都为圆柱形，所述顶针与顶针座的中轴线共线，所述顶针座的直径大于顶针的直径。3.根据权利要求2所述的水平双头冷镦定模，其特征是，所述顶针座的直径是顶针直径的两倍。4.根据权利要求1所述的水平双头冷镦定模，其特征是，所述冷镦腔的纵截面形状为“凸”字形。
【专利摘要】本发明水平双头冷镦定模，包括中空的管体，管体中设有贯穿的通道，通道分为顶针腔和冷镦腔，冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，冷镦腔位于管体的两端，顶针腔位于管体的中部，顶针腔的中部设有顶针座腔，顶针座腔中滑动设有顶针座，顶针座的两端分别设有插入顶针腔中的顶针。将传统的顶针设置成双头结构，并且将定模中的顶针从静止状态改为可运动的状态。由于顶针设置成双头结构后，能够对定模进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从定模中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。
【IPC分类】B21J13/02, B21J13/14
【公开号】CN105363984
【申请号】CN201510910975
【发明人】赵永捷
【申请人】重庆福悦安科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月10日