一种预应力模具结构及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于模具技术领域，具体来说涉及一种预应力模具结构及制造方法。
【背景技术】
[0002]镶套式预应力模具是压力加工常用的成形模具之一，镶套的目的是利用模具外套及内芯在在装配时因过盈配合而产生的应力来提高模具的径向抗压能力，主要用于径向受力或径向及轴向同时受力的场合。
[0003]镶套式预应力模具结构应用广泛，是塑性成形工艺常见的模具结构，主要在热镦成形工艺、冷镦成形工艺、温镦成形工艺以及冷挤压成形工艺等塑性成形的模具中应用。目前，轴向尺寸相对较长的镶套式预应力模具的制造方式为外套的内孔和内芯的外圆均为单一圆柱面，制造时内芯外圆直径尺寸略大于外套内孔直径尺寸，过盈配合装配得到。现有的预应力模具制造主要存在使用寿命短、操作繁杂等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种结构简单、经济耐用、操作方便、实用可行的预应力模具结构及制造方法。
[0005]本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:
本发明的一种预应力模具，包括内芯、外套，其中:内芯压套在外套内部，内芯的外圆面为三级阶梯式圆柱面，由最大圆柱面、中间圆柱面和最小圆柱面依次连接而成，预应力模具的制造方法如下:
第一、先确定预应力模具的工作状况，进而确定载荷(受力)分布情况，计算出预应力模具所需的总过盈量；
第二、分别计算出内芯各阶梯圆柱面的过盈量和长度，最大圆柱面、中间圆柱面、最小圆柱面的过盈量分别为总过盈量的100%、60%?70%、30%?40%，最大圆柱面、中间圆柱面、最小圆柱面的长度分别为预应力模具长度的25%、55%、20%;
第三、依据步骤二的相关参数，制造内芯；
第四、将内芯压入外套中制成模具。
[0006]上述预应力模具，其中:最大圆柱面与中间圆柱面之间的过渡面形成的锥半角为5°-10° ο
[0007]上述预应力模具，其中:中间圆柱面与最小圆柱面之间的过渡面形成的锥半角为5°-10° ο
[0008]本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的一种预应力模具结构及制造方法中，内芯的外圆面为三级阶梯式圆柱面，由最大圆柱面、中间圆柱面和最小圆柱面依次连接而成，通过将制造好的阶梯式圆柱面的内芯压入单一圆柱孔的外套中得到所需的预应力模具，经济耐用。总之，本发明结构简单、经济耐用、操作方便、实用可行，适合预应力模具制造的推广使用。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图；
图2为内芯的结构不意图；
图3为内芯的另一结构示意图。
[0010]图中标识:
1、内芯;2、外套;3、最大圆柱面;4、中间圆柱面;5、最小圆柱面。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种预应力模具结构及制造方法【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0012]参见图1至图3，本发明的预应力模具，包括内芯1、外套2，其中:内芯I压套在外套2内部，内芯I的外圆面为三级阶梯式圆柱面，由最大圆柱面3、中间圆柱面4和最小圆柱面5依次连接而成，预应力模具的制造方法如下:第一、先确定预应力模具的工作状况，进而确定载荷(受力)分布情况，计算出预应力模具所需的总过盈量;第二、分别计算出内芯I各阶梯圆柱面的过盈量和长度，最大圆柱面3、中间圆柱面4、最小圆柱面5的过盈量分别为总过盈量的100%、60%?70%、30%?40%，最大圆柱面3、中间圆柱面4、最小圆柱面5的长度分别为预应力模具长度的25%、55%、20%;第三、依据步骤二的相关参数，制造内芯I;第四、将内芯I压入外套2中制成模具。最大圆柱面3与中间圆柱面4之间的过渡面形成的锥半角为5°?10°。中间圆柱面4与最小圆柱面5之间的过渡面形成的锥半角为5°?10°。本发明结构简单、经济耐用、操作方便、实用可行，适合预应力模具制造的推广使用。
[0013]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种预应力模具，包括内芯(I)、外套(2)，其特征在于:内芯(I)压套在外套(2)内部，内芯(I)的外圆面为三级阶梯式圆柱面，由最大圆柱面(3)、中间圆柱面(4)和最小圆柱面(5)依次连接而成，预应力模具的制造方法如下: 第一、先确定预应力模具的工作状况，进而确定载荷(受力)分布情况，计算出预应力模具所需的总过盈量； 第二、分别计算出内芯(I)各阶梯圆柱面的过盈量和长度，最大圆柱面(3)、中间圆柱面(4 )、最小圆柱面(5 )的过盈量分别为总过盈量的100%、60%?70%、30%?40%，最大圆柱面(3 )、中间圆柱面(4)、最小圆柱面(5 )的长度分别为预应力模具长度的25%、55%、20%; 第三、依据步骤二的相关参数，制造内芯(I); 第四、将内芯(I)压入外套(2)中制成模具。2.如权利要求1所述的预应力模具，其特征在于:最大圆柱面(3)与中间圆柱面(4)之间的过渡面形成的锥半角为5°?10°。3.如权利要求1所述的预应力模具，其特征在于:中间圆柱面(4)与最小圆柱面(5)之间的过渡面形成的锥半角为5°?10°。
【专利摘要】本发明公开了一种预应力模具，包括内芯（1）、外套（2），其特征在于：内芯（1）压套在外套（2）内部，内芯（1）的外圆面为三级阶梯式圆柱面，由最大圆柱面（3）、中间圆柱面（4）和最小圆柱面（5）依次连接而成，预应力模具的制造方法如下：第一、先确定预应力模具的工作状况，计算出预应力模具所需的总过盈量；第二、分别计算出内芯（1）各阶梯圆柱面的过盈量和长度；第三、依据步骤二的相关参数，制造内芯（1）；第四、将内芯（1）压入外套（2）中制成模具。本发明结构简单、经济耐用、操作方便、实用可行，适合预应力模具制造的推广使用。
【IPC分类】B23P15/24, B21C25/10, B21C25/02, B21J13/02
【公开号】CN105436381
【申请号】CN201510913687
【发明人】王恩洪
【申请人】中国航空工业标准件制造有限责任公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月12日