专利名称：浮动式反挤成型模架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮动式反挤成型模架，可以用于各种类型的汽、柴油发 动机，属于冷锻精密成型技术领域。
背景技术：
活塞销是汽、柴油发动机中重要零件，起到连接发动机连杆和活塞的连接作 用。在发动机工作时，活塞在汽缸中的高速往复运动通过活塞销传递到连杆上， 转换成高速旋转运动，由于在工作中，传递的力很大，而且还长期、连续的处于 多变弯曲应力之中，受力状态十分复杂，因此工作环境十分恶劣。
一般活塞销设计为空心圆柱体，通常采用的制作工艺有以下几种
1. 棒料钻孔该工艺特点为材料消耗较多，内孔粗糙度较差，产品承受的 破坏极限较低，生产效率较低，不能应用于大批量生产的场合；
2. 管材加工该工艺特点为适合于大批生产，但是由于小直径厚壁管材成 形困难，且多数为低碳钢管材，只能用于部份寿命要求不高，连续工作 时间不长的发动机，如割草机等；
3. 冷锻双向棒料挤压成型，在我国目前大量采用的是冷锻双向棒料挤压成 型制作活塞销毛坯。
如图1所示，为采用冷锻双向棒料挤压成型的模具，包括凸模1、固定座2、
固定圈3、导向套4、凹模6、下顶杆7、垫块8和封垫块9，封垫块9设于垫块 8的底部，凹模6设于垫块8的上端，下顶杆7设于凹模6和垫块8中，其下端 与封垫块9接触，导向套4设于凹模6的上端，固定座2设于导向套4中，其上 端通过固定圈3与挤压机连接，凸模1设于固定座2中，工作时，将工件5放入 凹模6中，挤压时，挤压机的冲头将凸模1冲进工件5挤压工件5的一半，然后 将工件5反过来再挤压一次即成图2的活塞销10，这种模具的加工缺点为1.由 于凹模6为固定不动的，当冲头下压时，工件5被挤压上升流动时的摩擦力很
大，挤压的深度只能挤到l: 2.5-1: 3的深度，要冲到l: 5以上的深度，冲头
3就要弯曲甚至断裂。
2.由于采用冷锻双向棒料挤压成型，在双向挤压成型后的活塞销ll的中间， 形成了一个连皮11，该连皮11在后续加工中采用冲孔或钻孔的方法加工去 除，由于在连皮11的去除过程中切断了在挤压过程形成的连续的金属流线， 而连皮11位置往往处于正中间，而该处正是活塞销往复运动承受多变弯曲应 力的中心点，由此产生产品强度的一个薄弱点。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种既要保证强度，又要节省材料，降低加工成本 的一种浮动式反挤成型模架。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种浮动式反挤成型模架， 其特征在于，由浮动导向套、浮动导向套架、浮动凹模、成型垫块、浮动凹模垫 块、浮动气缸活塞、进气孔、固定环形垫块、下模块、顶料杆、浮动气缸体、外 模和上模架组成，浮动气缸体通过螺钉与下模块固定，固定环形垫块设于浮动气 缸体的中心，其下部通过螺钉与下模块固定，浮动气缸活塞设于固定环形垫块外， 成型垫块设于固定环形垫块的上端，浮动凹模垫块设于浮动气缸活塞的上端，浮 动凹模设于浮动凹模垫块上端，浮动导向套架设于浮动凹模的上端，浮动导向套 架通过浮动导向套与上模架连接，外模设于浮动凹模和浮动凹模垫块外，在浮动 气缸体一侧设有进气孔。
所述的浮动凹模底部设有余料孔。 本实用新型采用一种浮动式反挤成型模架，当冲头冲进棒料的同时200T油压 机将带动浮动导向套架、浮动凹模和浮动凹模垫块和浮动气缸活塞一起向下移动， 使棒料脱离浮动凹模的壁，从而减少反挤时的侧壁摩擦力，降低挤压力，提高冲 头寿命,保证了单向一次挤压成型工艺的实施，同时在凹模底部设计工艺余料孔， 在反挤最后阶段，让活塞底部部份余料进入余料 L，减少反挤最后阶段的金属流 动死区范围，降低挤压力，提高冲头寿命。3.单向反挤成型内孔深度和直径之比 〉5。
本实用新型的优点是
1、 由于采用了浮动模架和工艺余料孔的设计，降低了挤压力，改善了冲头的弯曲、折断等情况，提高了冲头的寿命；
2、 由于冲头受力情况的改善，使单向反挤成型内孔深度和直径之比 >5成为可能；
3、 由于冲头弯曲度的改善，提高了反挤工件的同心度；
4、 由于侧壁摩擦力的减少，降低了工件内部的附加应力，尤其在中 碳钢或中碳合金钢深孔反挤时，降低了开裂影响，提高了工件的 内在质量；
5、 保证了工件强度、节省了材料，降低了加工成本。
图1为采用冷锻双向棒料挤压成型模具结构示意图2为原活塞销结构示意图3为一种浮动式反挤成型模架结构示意图4为本发明使用一种浮动式反挤成型模架生产的活塞销结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 实施例
如图3所示，为一种浮动式反挤成型模架结构示意图，所述的一种浮动式反 挤成型模架由浮动导向套12、浮动导向套架14、浮动凹模16、成型垫块17、浮 动凹模垫块18、浮动气缸活塞19、进气孔20、固定环形垫块21、下模块22、 顶料杆23、浮动气缸体24、外模25和上模架27组成。
浮动气缸体24通过螺钉与下模块22固定，固定环形垫块21安装在浮动气 缸体24的中心，其下部通过螺钉与下模块22固定，浮动气缸活塞19安装在固 定环形垫块21夕卜，成型垫块17安装在固定环形垫块21的上端，浮动凹模垫块 18设于浮动气缸活塞19的上端，浮动凹模16安装在浮动凹模垫块18上端，浮 动导向套架14设于浮动凹模16的上端，浮动导向套架14通过浮动导向套12 与上模架27连接，外模25设于浮动凹模16和浮动凹模垫块18外，在浮动气缸 体24 —侧设有进气孔20。所述的浮动凹模16底部设有余料孔。
如图4所示，为本发明使用一种浮动式反挤成型模架生产的活塞销结构示构示意图，使用时，将棒料26放入浮动模架的浮动凹模16中，棒料26的直径 和浮动凹模16内径差控制在0. 1以下，同时在棒料26上端面压制一个导向定位 坑，用于反挤时冲头13的定位，在200T油压机上放置浮动模架，挤压时，挤压 机的冲头13对准棒料26上端面压制一个导向定位坑，当冲头13冲进棒料26 的同时200T油压机将带动浮动导向套架14、浮动凹模16和浮动凹模垫块18和 浮动气缸活塞19 一起向下移动，使成型后的反挤压毛坯26脱离浮动凹模16， 从而实现单向深孔反挤成活塞销毛坯15。
权利要求1. 一种浮动式反挤成型模架，其特征在于，由浮动导向套(12)、浮动导向套架(14)、浮动凹模(16)、成型垫块(17)、浮动凹模垫块(18)、浮动气缸活塞(19)、进气孔(20)、固定环形垫块(21)、下模块(22)、顶料杆(23)、浮动气缸体(24)、外模(25)和上模架(27)组成，浮动气缸体(24)通过螺钉与下模块(22)固定，固定环形垫块(21)设于浮动气缸体(24)的中心，其下部通过螺钉与下模块(22)固定，浮动气缸活塞(19)设于固定环形垫块(21)外，成型垫块(17)设于固定环形垫块(21)的上端，浮动凹模垫块(18)设于浮动气缸活塞(19)的上端，浮动凹模(16)设于浮动凹模垫块(18)上端，浮动导向套架(14)设于浮动凹模(16)的上端，浮动导向套架(14)通过浮动导向套(12)与上模架(27)连接，外模(25)设于浮动凹模(16)和浮动凹模垫块(18)外，在浮动气缸体(24)一侧设有进气孔(20)。
2. 根据权利要求1所述的浮动式反挤成型模架，其特征在于，所述的浮动凹模(16)底部设有余料孔。
专利摘要本实用新型涉及一种浮动式反挤成型模架，其特征在于，浮动气缸体通过螺钉与下模块固定，固定环形垫块设于浮动气缸体的中心，其下部通过螺钉与下模块固定，浮动气缸活塞设于固定环形垫块外，成型垫块设于固定环形垫块的上端，浮动凹模垫块设于浮动气缸活塞的上端，浮动凹模设于浮动凹模垫块上端，浮动导向套架设于浮动凹模的上端，浮动导向套架通过浮动导向套与上模架连接，外模设于浮动凹模和浮动凹模垫块外，在浮动气缸体一侧设有进气孔。本实用新型的优点是提高了冲头的寿命，使单向反挤成型内孔深度和直径之比＞5成为可能，提高了工件的内在质量，保证了工件强度、节省了材料，降低了加工成本。
文档编号B21C25/02GK201257455SQ20082015282
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者谢华民 申请人:上海久丰汽车零件有限公司