专利名称：非直壁内腔零件缩径成形模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属塑性成形模具，特别是轿车等速万向节钟形套内球面及滚珠球道和具有非直壁内腔零件的成形加工模具。
北京机电研究所于1999年提出了一种安装在单动液压机上使用的缩径模具，用于制造等速万向节钟形套。该模具由凸模和凹模两部分组成，凸模包括杯形的凸模套、六瓣镶块凸模、弹簧、芯棒及芯棒压板，六瓣镶块凸模均匀置于带法兰的凸模套内，径向由六只弹簧分别顶住，凸模套法兰通过均布于上模板的螺杆和上模板相连并可与上模板相对运动。芯棒由芯棒压板固定在压力机滑块上，凹模为环形，固定在杯形下模座上，再固定在压力机工作台上。当缩径成形结束后，芯棒随压力机滑块回程而从六瓣镶块凸模中退出，六瓣镶块凸模被置于凸模套筒壁中的六个小圆销顶住，不能产生轴向移动，而只在径向受弹簧作用向心收缩，脱离被加工的工件，当凸模脱离工件后，工作台下面的顶出器将工件从下模座和凹模中顶出。在这种模具中，六个小圆销直径较小，受力有限，容易发生变形而将镶块凸模和芯棒卡死，环形凹模和下模座形成盲孔，工件成型后由顶出器向上方顶出，增加了设备与模具的操作动作和时间；此外，工件毛坯和凸模的正确对准也不容易，而且单动压力机容易产生工件的飞边。
针对上述模具存在的问题及所使用单动压力机成型的局限性，本发明的目的是提供一种非直壁内腔零件缩径成形模具，安装在双动挤压液压机上使用，以便于工件迅速定位、脱模并方便工件取出进行下一步操作。
本发明的非直壁内腔零件缩径成形模具，由凸模和凹模两部分组成，凸模包括凸模压盖、镶块凸模、弹簧、芯棒及芯棒压板，形状相同的六瓣镶块凸模均匀置于凸模压盖内、径向由六只弹簧分别顶住，芯棒上端套在芯棒压板内，下端活动嵌入六瓣镶块凸模中间；凹模为环形，固定在杯形下模座上，其特征在于(1)芯棒压板连同芯棒固定于双动压力机内滑块，(2)凸模压盖为低圆筒形，其底部中心为通孔，通孔与凸模压盖边壁之间有置放弹簧的凹槽，(3)凸模压盖用螺钉固定于上模板、在垂直方向限制镶块凸模位移，镶块凸模分别置于上模板的燕尾槽内，由凹槽内的弹簧顶住，上模板固定于双动压力机外滑块，(4)环形凹模内圆周上边缘有两个对称的半球形凹坑。
所述的非直壁内腔零件缩径成形模具，其进一步的特征在于芯棒压板将芯棒固定于垫板上，垫板固定于双动压力机的内滑块；环形凹模由凹模压板固定于下模座上；下模座侧壁有对穿的通孔。
本发明的模具结构比较简单，制造、安装和使用容易，工作可靠，模具使用寿命长；模具安装在双动挤压液压机上使用，芯棒与镶块组合凸模的相互运动关系及行程位置完全由压力机上的计算机控制系统控制，大大提高了工艺稳定性；通过在毛坯上预成形两个小半球凸起和凹模相应位置加工出的两个略大的半球状凹坑，顺利地解决了凹模作为下模时工件的定位问题，当毛坯在凹模中缩径成形时，两个小半球凸起被挤入端部毛边中，不影响锻件质量；缩径成形完成后，锻件自动落入凹模座的空腔底部，只需用一根短棒沿操作方向从对穿的通孔顶出即可，不需采用专门顶出机构，且操作简单。
图1为轿车等速万向节钟形套毛坯。
图1为轿车等速万向节钟形套毛坯。
图2为轿车等速万向节钟形套成品。
图3为本发明模具的示意图。
图4为本发明模具凹模部分的俯视图。
图5表示利用本发明模具对工件挤压成形。
图6为图5中A-A剖面放大示意图。
图7表示工件挤压成形后先抽出芯棒的情况。
图8为凸模压盖的示意图。
如图3-图8所示，1下模座，2被加工工件，3凹模，4镶块凸模，5芯棒，6凸模压盖，7弹簧，8上模板，9芯棒压板，10垫板，11双动压力机内滑块，12双动压力机外滑块，13半球形凹坑，用于毛坯定位，14燕尾槽。
工件缩径成形过程为待挤压成形的钟形套毛坯2外部上端沿同一直径的两端预成形两个小半球凸起，当图1所示的钟形套毛坯放入凹模3时，只要毛坯上的两个小半球凸起落入凹模3上的两个小半球凹坑13，毛坯就得到了准确定位。然后双动压力机内滑块11带动外滑块12同时下行。芯棒5与六瓣镶块凸模4组成的组合凸模向下进入钟形套毛坯内腔并将其挤出凹模3而完成缩径成形，如图5所示。缩径成形结束后，内滑块11首先带动芯棒5回程，当芯棒5从组合凸模中退出后，六瓣镶块凸模4分别在六个弹簧7的作用下沿径向合拢，如图7所示，继而外滑块12带动六瓣镶块凸模回程而回到初始状态，如图3所示，如图2所示的成形工件自行落入下模座1的空腔底部。
权利要求
1．一种非直壁内腔零件缩径成形模具，由凸模和凹模两部分组成，凸模包括凸模压盖、镶块凸模、弹簧、芯棒及芯棒压板，形状相同的六瓣镶块凸模均匀置于凸模压盖内、径向由六只弹簧分别顶住，芯棒上端套在芯棒压板内，下端活动嵌入六瓣镶块凸模中间；凹模为环形，固定在杯形下模座上，其特征在于(1)芯棒压板连同芯棒固定于双动压力机内滑块，(2)凸模压盖为低圆筒形，其底部中心为通孔，通孔与凸模压盖边壁之间有置放弹簧的凹槽，(3)凸模压盖用螺钉固定于上模板、在垂直方向限制镶块凸模位移，镶块凸模分别置于上模板的燕尾槽内，由凹槽内的弹簧顶住，上模板固定于双动压力机外滑块，(4)环形凹模内圆周上边缘有两个对称的半球形凹坑。
2．如权利要求1所述的非直壁内腔零件缩径成形模具，其特征在于芯棒压板将芯棒固定于垫板上，垫板固定于双动压力机的内滑块；环形凹模由凹模压板固定于下模座上；下模座侧壁有对穿的通孔。
全文摘要
非直壁内腔零件缩径成形模具,形状相同的六瓣镶块凸模均匀置于凸模压盖内,径向由六只弹簧分别顶住,凸模压盖用螺钉固定于上模板、在垂直方向限制镶块凸模位移,上模板固定于双动压力机外滑块;芯棒上端由芯棒压板固定于双动压力机内滑块、下端活动嵌入六瓣镶块凸模中间;环形凹模内圆周上边缘有两个对称的定位用半球形凹坑,固定于杯形下模座上,下模座侧壁有对穿的通孔。本发明结构简单、工作可靠、工件定位容易、便于连续操作。
文档编号B21D53/10GK1309002SQ0013654
公开日2001年8月22日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者夏巨谌, 胡国安, 王华君, 梁培志, 陈涛 申请人:华中科技大学