专利名称：复合冷挤压实验模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模具，尤其涉及一种复合冷挤压实验模具。
背景技术：
杯形件在汽车、航空及军工弹体等产品中有广泛的应用，其传统的加工方法是冷挤压或热挤压，该方法具有材料利用率高、产品质量好、生产效率高等诸多优越性。同时，现代产品正向轻型、高精度和低成本方向发展，高精度、高性能的整体铝合金锻件的应用越来越广泛，而且产品对锻件的尺寸精度、机械性能和流线分布的要求也越来越高。在整体复杂锻件成形过程中，金属流动复杂且成形过程难以控制，非常容易出现充填不满、折叠和流线紊乱等缺陷，通过对杯形件挤压成形过程的机理、成形缺陷的产生、 模具结构等进行研究，可以对整体复杂锻件的成形机理研究有重要的指导意义。重点研究影响成形的模具圆角、空腔中间连皮的位置及厚度、成形过程摩擦等因素，定量地分析这些因素对变形过程的影响将对生产实践起到有效的指导作用。国内外不少学者及专家对杯形件挤压成形进行了研究，大都是针对相关尺寸等比较确定的产品进行一些工艺实验进而做些机理探讨，缺乏全面成形规律的探讨。因此，要全面掌握铝合金杯形件挤压成形规律，很有必要对杯形件挤压的制件结构、工艺参数、成形机理及其影响因素做专用实验模具，从成形流动规律、成形精度及性能质量、工艺参数及影响因素进行全面的研究。
发明内容尚未发现专门用于研究不同杯底深度杯形件复合挤压成形工艺及机理的实验装置，特别是由一套模具实现多种不同连皮位置的复合冷挤压实验模具。本实用新型的目的在于提供了一种复合冷挤压实验模具，从而解决以上问题。本实用新型是这样来实现的，它包括下模座、导柱、紧定螺钉、上模座、上凸模、下凸模，其特征是下模座装有两根导柱，两根导柱穿过压边环与上模座的导向孔配合连接，所述的上模座内设有可更换的上凸模，上凸模的左、右侧分别通过紧定螺钉固定，下模座内设有可更换的下凸模。所述压边环通过侧壁拉板根据实验动作要求分别与上模座和下模座连接而协调运动，从而实现挤压凸缘和自动卸件双重作用。所述的上模座的上表面设有螺纹孔，通过螺纹与设备上滑块连接。所述的上凸模、下凸模可以根据实验设计进行更换，实现单、双杯形及不同杯深及连皮厚度的挤压实验。本实用新型的技术效果是通用性强，可以由一套模具实现多种不同连皮位置的单双杯形复合挤压的实验，为研究不同杯底深度杯形件复合挤压成形工艺及机理提供实验工装；操作方便，对于挤压后的卸件结构设计有独到之处，本实用新型既能用于有下顶出装置的压力机，也可用于不带下顶出装置的压力机；结构巧妙，简化了模具结构，模具中的压边环通过侧壁拉板根据实验动作要求分别与上模座和下模座连接而协调运动，从而实现挤压凸缘和自动卸件双重作用。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的俯视图。图3为本实用新型试样示意图。在图中，I、上模座2、导柱3、紧定螺钉4、上凸模5、压边环 6、下模座7、下凸模8、下模座板9、连接螺钉10、拉板。
具体实施方式
如图I、图2所示，该实验模具下模部分用压板固定在压力机下工作台上，上模部 分通过螺纹连接到压力机的上滑块或过渡板上；将加工好的且与挤压凹模腔小径部分相同直径涂好润滑剂的圆柱形坯料放入凹模中，随着上模下行，上凸模4首先压入坯料进行杯形件反挤压，当下模座6是无下凸模7时压出单杯形；当下模座6采用带下凸模7结构的镶件时可压出双杯形件。挤压成形结束后，上凸模4随机床上滑块上行，由压边环5将成形后试样从上凸模4上卸下，对于无下顶出装置的机床，将下模座6和下凸模从压机上搬下翻转，用另外配制的一根带螺纹的顶杆安装于下凸模7上，如果下凸形较浅，手工即可将成形试件从下模座6中敲出，如果下凸形较深则在机床上用滑块将试件顶出。铝合金单双杯形件复合挤压实验模具如图I所示，上模部分由上模座I、上凸模4、压边环5和2个紧定螺钉3构成，为了保证挤压壁部厚度均匀，确保上模和下模的相对位置精度，上模和下模采用了导柱2滑配导向下模座6装有两根导柱2，上模座I相应位置配制了导向孔；为了便于更换不同压入深度的上凸模4，采用侧面紧定螺钉3固定于上凸模4所加工的环槽的方法。压边环5加工要求与两个导柱2和上凸模4有很好的滑配以保证挤压质量，上模座I前后有两个螺纹孔是用来固定与压边环相联接的拉板10，从而防止压边环5脱离上模。该模具的下模部分由下模座6、下凸模7、导柱2、下模座板8组成，其中下凸模7可根据挤压深度要求更换合适尺寸的相应镶块。成形完成后顺利取件是实验成功完成的关键技术之一，为防止挤压后试样紧包于上凸模4难以脱卸，下模座6前后设置了两个螺钉孔，用于在挤压完成后将已脱开与上模连接后的拉板与之相联，从而在需要时可将试件从上凸模上脱下。铝合金单双杯形件复合挤压实验模具应用可以通过更换不同尺寸的上凸模和下凸模，挤压出根据研究需要而设计的如图3所示意的各种不同H及h值的试样，当h为零时即为单杯形件。采用带压力传感器的压力机，可测得正挤(单杯形时)、复合挤压(双杯形时)的压力行程曲线；可以利用该模具研究不同制件结构对成形质量的影响；剖开成形后的试样可为研究挤压成形过程金属流线、组织晶粒变化等提供实际依据；同时该模具不仅可用于铝合金成形，也可用于其他强度与铝合金相当的金属材料成形技术研究，在计算机仿真技术的研究中可以提供很有效的物理仿真模拟研究手段。因此铝合金单双杯形件复合挤压实验模具金属挤压成形研究的非常有效的实验工具。
权利要求1.ー种复合冷挤压实验模具，它包括下模座、导柱、紧定螺钉、上模座、上凸模、下凸模，其特征是下模座装有两根导柱，两根导柱穿过压边环与上模座的导向孔配合连接，所述的上模座内设有可更换的上凸模，上凸模的左、右侧分别通过紧定螺钉固定，下模座内设有可更换的下凸模。
2.根据权利要求I所述的ー种复合冷挤压实验模具，其特征是所述压边环通过侧壁拉板分别与上模座和下模座连接而协调运动，从而实现挤压凸缘和自动卸件双重作用。
3.根据权利要求I所述的ー种复合冷挤压实验模具，其特征是所述的上模座的上表面设有螺纹孔，通过螺纹与设备上滑块连接。
专利摘要一种复合冷挤压实验模具，下模座装有两根导柱，两根导柱穿过压边环与上模座的导向孔配合连接，所述的上模座内设有可更换的上凸模，上凸模的左、右侧分别通过紧定螺钉固定，下模座内设有可更换的下凸模。本实用新型的技术效果是通用性强，可以由一套模具实现多种不同连皮位置的单双杯形复合挤压的实验，为研究不同杯底深度杯形件复合挤压成形工艺及机理提供实验工装。
文档编号B21C25/02GK202606548SQ20122014032
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者常春, 王高潮, 董洪波 申请人:南昌航空大学