薄壁筒内壁一道径向内环成形模的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种薄壁筒内壁一道径向内环成形模，它由芯模、筒模、模套和底模共同组成立式轴向套合模。所述底模上外套模套构成外模结构，内置的芯模通过小端台肩与底模轴向沉孔定位配合，芯模小端台肩高度大于底模轴向沉孔深度，差值等于工件内置径向内环厚度。所述筒模顺着模套内孔轴向插入至芯模之间预留模腔中，向下施压筒模构成对内置工件的镦挤结构。本发明通过模具镦挤实现工件内壁径向内环一步镦挤成形加工，最重要是工件经镦挤后既保留金属材料原有的纤维，又使组织更致密，故产品强度高、刚性足。本发明属于冷镦挤成形模，采用一步镦挤成形工艺，生产效率高，特别适合批量生产应用。
【专利说明】
薄壁筒内壁一道径向内环成形模
技术领域
[0001]本发明涉及一种金属塑性成形领域的技术，具体地讲，本发明涉及一种镦挤成形模，特别是一种薄壁筒内壁一道径向内环成形模。
【背景技术】
[0002]薄壁筒件属于常规结构的零件，应用场合很多。在现有技术条件下，用于制作内壁置有径向内环且壁厚不等的薄壁筒件工艺，主要有切削成形工艺和铸造成形工艺两大类。当今制造业应用最多的是机械切削成形工艺，坯件经机械切削加工可得到预期的精度尺寸及形位公差。可是，机械切削成形工艺除切削量大外，材料利用率也很低，最大的不足是金属材料原有的纤维组织被人为破坏，造成产品的机械性能及力学性能下降。铸造成形工艺实施相对简便，铸成的坯件后续切削加工量少，其不足是生产效率低下，且金属材料的机械性能指标偏低，制成的产品只能适合一般场合配套。汽车配套薄壁筒件的部件多数处于传递扭矩的部位，对于这些部位配套件除要求较高的精度外，更需要有足够的强度和刚性，应用现有的机械切削和铸造成形工艺制成的产品不完全达到汽车配套要求。
【发明内容】
[0003]本发明主要针对机械切削和铸造成形工艺制造的薄壁筒不适合汽车配套问题，提出一种配套镦挤成形工艺的薄壁筒内壁一道径向内环成形模，该模结构简单、受力合理、脱模容易、成形质量好。
[0004]本发明通过下述技术方案实现技术目标。
[0005]薄壁筒内壁一道径向内环成形模，它由芯模、筒模、模套和底模共同组成立式轴向套合模。所述模套为圆筒状构件，底端面和内孔按工件坯料外壁形状及尺寸预置成形。所述底模呈法兰状构件，朝上的凸台预置轴向沉孔，底模外套模套构成外模结构。其改进之处在于:所述芯模为一节同轴外凸台肩轴段，朝上的大端外圆直径等于工件坯料内孔直径，朝下的小端台肩与底模轴向沉孔定位配合，芯模朝下的小端台肩高度大于底模轴向沉孔深度，差值等于工件内置径向内环厚度，芯模朝下的小端台肩直径等于工件内径向内环的内径。所述筒模顺着模套内孔轴向插入直至与芯模配合形成预留模腔，向下施压筒模构成对内置工件的镦挤结构。
[0006]上述结构中，所述底模上预置轴向沉孔为平底圆孔，轴向沉孔与芯模朝下的小端台肩间隙配合。
[0007]本发明与现有技术相比，具有以下积极效果:
1、轴向套合的成形模结构简单、制作容易；
2、工件坯料经镦挤加工，既保留金属材料原有的纤维，又使组织更致密，制成的产品强度高、刚性好；
3、工件被镦挤成形，后续机加工量甚少，材料利用率高；
4、工件经一步镦挤成形，生产效率高。
【附图说明】
[0008]图1是本发明未施压前的结构剖面示意图。
[0009]图2是图1中工件5被镦挤后的结构剖面示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
[0011]附图所示的薄壁筒内壁一道径向内环成形模，它由芯模1、筒模2、模套3和底模4共同组成立式轴向套合模。所述模套3为圆筒状构件，底端面和内孔按工件5坯料外壁形状及尺寸预置成形。所述底模4呈法兰状构件，朝上的凸台预置轴向沉孔，底模4外套模套3构成外模结构。所述芯模I为一节同轴外凸台肩轴段，朝上的大端外圆直径等于工件5坯料内孔直径，朝下的小端台肩与底模4轴向沉孔定位配合。本实施例中底模4上预置的轴向沉孔为平底圆孔，轴向沉孔与芯模I朝下的小端台肩间隙配合。另外，芯模I朝下的小端台肩高度大于底模4轴向沉孔深度，差值等于工件与内置径向内环厚度。芯模I朝下的小端台肩直径等于工件5内置径向内环的内径。所述筒模2顺着模套3内孔轴向插入直至与芯模I配合形成预留模腔，向下施压筒模2构成对内置工件5的镦挤结构。工件5受镦挤后产生塑性变形，多余金属材料被挤压到芯模I与底模4端面之间预留空隙处，压入的金属材料直接形成工件5内壁径向内环。本发明通过模具镦挤实现工件5内壁径向内环一步成形加工，由于模压成形精度高，后续机加工量很少，材料利用率极高。最重要是工件5经镦挤后既保留金属材料原有的纤维，又使组织更致密，故产品比现有技术强度高、刚性好，完全满足汽车配套要求。本发明属于冷挤压成形模，采用一步镦挤成形工艺，生产效率高，特别适合批量生产应用。
【主权项】
1.一种薄壁筒内壁一道径向内环成形模，它由芯模(I)、筒模(2)、模套(3)和底模(4)共同组成立式轴向套合模;所述模套(3)为圆筒状构件，底端面和内孔按工件(5)坯料外壁形状及尺寸预置成形;所述底模(4)呈法兰状构件，朝上的凸台预置轴向沉孔，底模(4)外套模套(3)构成外模结构;其特征在于:所述芯模(I)为一节同轴外凸台肩轴段，朝上的大端外圆直径等于工件(5)坯料内孔直径，朝下的小端台肩与底模(4)轴向沉孔定位配合，芯模(I)朝下的小端台肩高度大于底模(4)轴向沉孔深度，差值等于工件5内置径向内环厚度，芯模(I)朝下的小端台肩直径等于工件(5)内径向内环的内径;所述筒模(2)顺着模套(3)内孔轴向插入直至与芯模(I)配合形成预留模腔，向下施压筒模(2)构成对内置工件(5)的镦挤结构。2.根据权利要求1所述的薄壁筒内壁一道径向内环成形模，其特征在于:所述底模(4)上预置轴向沉孔为平底圆孔，轴向沉孔与芯模(I)朝下的小端台肩间隙配合。
【文档编号】B21J13/02GK106001364SQ201610600521
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】庄新村, 夏敏, 陶立平, 孙晓龙, 赵震, 张贵华, 刘志群
【申请人】江苏太平洋精锻科技股份有限公司, 上海交通大学