水平双头冷镦滑动顶针的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷镦成型的顶针，具体涉及一种水平双头冷镦滑动顶针。
【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来进行更多的操作，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滑动顶针，采用改良的顶针结构，在冷镦的过程中利用定模中的顶针完成对棒料的冷镦和成型工件的推料动作。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是:水平双头冷镦滑动顶针，包括柱形的本体，所述本体分成三段，依次为上顶针、顶针座和下顶针，所述上顶针、顶针座和下顶针都为圆柱形，所述上顶针和下顶针的长度相同，所述上顶针和下顶针的直径相同，所述顶针座的直径大于上顶针的直径。
[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，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，所述上顶针、顶针座和下顶针的中轴线共线。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上顶针直径的两倍。
[0009]进一步改进方案，所述上顶针的长度是顶针座长度的2倍。
[0010]进一步改进方案，所述上顶针、顶针座和下顶针一体成型。
【附图说明】
[0011]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滑动顶针实施例的结构示意图；
图2是图1中顶针的使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0012]附图标记:上顶针I，顶针座2，下顶针3，定模4，顶针腔41，冷镦腔42，顶针座腔43，镶块5，成型工件6。
[0013]如图1所示，本发明水平双头冷镦滑动顶针，分成了三段，从上倒下依次为上顶针I，顶针座2和下顶针3。其中，上顶针I，顶针座2和下顶针3—体成型的圆柱形，并且上顶针I和下顶针3的直径相同，顶针座2的直径大于上下顶针的直径，并且上顶针1、顶针座2和下顶针3的中轴线共线。
[0014]如图2所示，使用时，整个顶针是位于中空的定模4中，定模4的外侧壁上对应设置有相应的固定结构，用于将定模4固定在安装座上。整个定模4可以用金属制成，在定模4中形成一个贯穿的通道。该通道分为顶针腔41和冷镦腔42，顶针腔41靠近定模4的中段，而冷镦腔42分设在定模4的两端部。在定模4中，位于冷镦腔42的腔壁处镶嵌有镶块5，镶块5的硬度大于定模4的硬度，在冷镦腔42中进行工件冷镦成型时，通过镶块5可以防止对定模4造成磨损。在顶针腔41的中部形成有一个截面积较大的顶针座腔43。顶针座2位于顶针座腔43中，顶针座2可以在顶针座腔43中直线滑动。其中，顶针座2、顶针座腔43、上顶针I和下顶针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2的下底面与顶针座腔43的内底面接触时，下顶针3的下端部过渡伸入定模4下部的顶针腔41中，将下部的顶针腔41中成型工件6顶出；在此状态下，上顶针I的上端部正常伸入定模4上部的顶针腔41中，这时，顶针3的上端部形成定模4上部的顶针腔41的冷镦底面，并且上顶针I将压力通过顶针座2的下底面传递给顶针座腔43，进而传递给定模4。
[0015]整个定模4是水平放置，为了便于描述，针对图2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41中，并且上动模施加冷镦压力，使得棒料顶住上顶针I，通过上顶针I将顶针座2推动，直到顶针座2顶在顶针座腔43的腔壁上而不能移动，同时顶针座2下部的下顶针3将下部的顶针腔41中已经冷镦成型的成型工件6顶出。上动模继续施加冷镦压力，将棒料在上部的顶针腔41中冷镦成型。之后上动模退出，成型工件6可能因为含料的原因卡在上部的顶针腔41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41中，并且下动模施加冷镦压力，使得棒料顶住下顶针3，通过下顶针3将顶针座2向上推动，直到顶针座2顶在顶针座腔43的腔壁上不能移动，同时顶针座2上部的上顶针I将上部的顶针腔41中已经冷镦成型的成型工件6顶出，下动模继续施加冷镦压力，将棒料在下部的顶针腔41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。
[0016]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，在定模4中部的顶针腔41中增加了一个顶针座腔43，使得顶针座2只能够在顶针座腔43内滑动，并且在顶针座2接触到顶针座腔43壁时，顶针座腔43壁对顶针座2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43壁进而传递给水平固定的定模4上。另一方面，顶针座2在顶针座腔43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41的长度上，当顶针最大伸入顶针腔41时，将把顶针腔41中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在顶针腔41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。
[0017]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.水平双头冷镦滑动顶针，包括柱形的本体，其特征是，所述本体分成三段，依次为上顶针、顶针座和下顶针，所述上顶针、顶针座和下顶针都为圆柱形，所述上顶针和下顶针的长度相同，所述上顶针和下顶针的直径相同，所述顶针座的直径大于上顶针的直径。2.根据权利要求1所述的水平双头冷镦滑动顶针，其特征是，所述上顶针、顶针座和下顶针的中轴线共线。3.根据权利要求2所述的水平双头冷镦滑动顶针，其特征是，所述顶针座的直径是上顶针直径的两倍。4.根据权利要求1所述的水平双头冷镦滑动顶针，其特征是，所述上顶针的长度是顶针座长度的2倍。5.根据权利要求1所述的水平双头冷镦滑动顶针，其特征是，所述上顶针、顶针座和下顶针一体成型。
【专利摘要】本发明水平双头冷镦滑动顶针，包括柱形的本体，本体分成三段，依次为上顶针、顶针座和下顶针，上顶针、顶针座和下顶针都为圆柱形，上顶针和下顶针的长度相同，上顶针和下顶针的直径相同，顶针座的直径大于上顶针的直径。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】B21J13/14, B21J9/06, B21J13/02
【公开号】CN105583346
【申请号】CN201510910976
【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5月18日
【申请日】2015年12月10日