一种杯形件挤压成形方法及专用的挤压模具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种杯形件挤压成形方法及专用的挤压模具，挤压成形方法包括以下步骤，1）将待挤压坯料放入凹模中，挤压成形模具包括内凸模，内凸模外套设有外凸模，外凸模与内凸模导向滑动配合，压力机具有与外凸模和内凸模对应连接的动力输出轴，压力机的相应输出轴带动与之传动连接的内凸模下行挤压坯料，内凸模下行至所需零件的厚度；2）内凸模下端顶压在坯料上保持不动，压力机与外凸模传动连接的输出轴带动外凸模沿内凸模外周面导向向下滑动并挤压坯料，挤压出所需的杯形件；3）挤压完成，压力机带动内凸模、外凸模回程，顶出成形零件。本发明采用内凸模和外凸模依次分序挤压，单次挤压面积小，可降低挤压设备吨位，从而降低生产成本。
【专利说明】一种杯形件挤压成形方法及专用的挤压模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料挤压成形【技术领域】，尤其涉及一种杯形件挤压成形方法及专用模具。
【背景技术】
[0002]在挤压成形时，当挤压成形毛坯的材料一定时，挤压力主要与挤压投影面积和挤压变形程度有关。对于超大直径(薄壁)薄壁杯形件的挤压成形，由于挤压面积较大，如果采用单动液压机一次挤压成形，则挤压力较大，同时所需的成形设备的吨位大，设备投入成本闻。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提出一种单次挤压力小的杯形件多次挤压成形方法。本发明还提供一种专用于实施上述方法的挤压模具。
[0004]为解决上述问题，本发明中一种杯形件挤压成形方法采用的技术方案是:
一种杯形件挤压成形方法，其特征在于:包括以下步骤，
1)将待挤压坯料放入压力机上安装的挤压成形模具的凹模中，挤压成形模具包括内凸模，内凸模外套设有外凸模，夕卜凸模与内凸模导向滑动配合，压力机具有与外凸模和内凸模对应连接的动力输出轴，压力机的相应输出轴带动与之传动连接的内凸模下行挤压坯料，内凸模持续下行至内凸模下端与凹模的模腔底壁之间的距离为所需零件的厚度；
2)内凸模下端顶压在坯料上保持不动，压力机与外凸模传动连接的输出轴带动外凸模沿内凸模外周面导向向下滑动并挤压坯料，挤压出所需的杯形件；
3)挤压完成，压力机带动内凸模、外凸模回程，顶出成形零件。
[0005]上述步骤2)挤压完成后，如果成形的零件的腔体的直径未到达所需零件要求，更换内凸模和外凸模，使更换后的新内凸模的直径等于前序挤压的最外层的外凸模的外径，重复上述步骤2)，直至挤压出的所需的杯形件。
[0006]在上述步骤3)中，首先使压力机与外凸模传动连接的输出轴带动外凸模回程，然后再使压力机的与内凸模传动连接的输出轴带动内凸模回程。
[0007]所述压力机为具有内侧缸体驱动机构和外侧缸体驱动机构的双动液压机，所述双动液压机的内侧缸体驱动机构与所述内凸模传动连接，所述双动液压机的外侧缸体驱动机构与所述外凸模传动连接。
[0008]本发明中专用于实施上述方法的挤压成形模具采用的技术方案是:
专用于实施上述杯形件挤压成形方法的挤压模具，包括凸模和凹模，所述凸模包括内凸模，所述内凸模外套设有外凸模，所述外凸模与内凸模导向滑动配合。
[0009]还包括自上而下依次可拆连接的上模座、上垫板和凸模固定板，所述外凸模与所述凸模固定板固定连接，所述上模座、上垫板和凸模固定板上开设有沿上下方向延伸的、相互连通的安装孔，所述内凸模穿装在所述安装孔中。[0010]本发明提出的一种杯形件挤压成形方法，挤压成形时，将坯料放入凹模中，压力机的相应输出轴依次带动内凸模和外凸模挤压还料，内凸模与外凸模之间导向滑动配合，米用内凸模和外凸模分序挤压成形，单次挤压面积小，因此单次挤压力减小，从而可采用吨位较小的设备挤压成形杯形件，降低了设备投入成本，降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的一种杯形件挤压成形模具的实施例的状态一的结构示意图；
图2是本发明的一种杯形件挤压成形模具的实施例的状态二的结构示意图；
图3是本发明的一种杯形件挤压成形模具的实施例的状态三的结构示意图；
图4是待挤压毛坯结构示意图；
图5是一序挤压后成形零件的结构示意图；
图6是二序挤压后成形零件的结构示意图；
图7是最终成形的所需的零件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]本发明的一种杯形件挤压成形方法的实施例:如图1?图3所示，该挤压方法包括以下步骤，I)将如图4所示直径为Dtl、高度为h的坯料放入双动液压机上安装的挤压成形模具的凹模中，双动液压机具有外侧缸体和内侧缸体两个动力输出端，挤压成形模具包括内凸模6-1,内凸模外套设有一个外凸模5-1,外凸模5-1与内凸模导向滑动配合,外凸模
5-1与双动液压机的外侧缸体传动连接，内凸模6-1与双动液压机的内侧缸体传动连接，启动双动液压机，双动液压机的内侧缸体动作并带动与之输出轴传动连接的内凸模6-1下行挤压坯料，如图1所示，金属在内凸模6-1的挤压作用下沿内凸模6-1外周壁与凹模的腔体的内壁之间向上流动，内凸模6-1持续下行至挤压出如图5所示的零件，该零件腔体直径D1与内凸模6-1直径相等、底壁厚度为b、高度为Ii1 ;2)保持内凸模6-1顶压在坯料上不动，双动液压机的外侧缸体动作并带动与之输出轴传动连接的外凸模5-1下行，外凸模沿内凸模外周壁导向向下滑动继续挤压坯料，如图2所示，金属在外凸模5-1的挤压作用下向上流动，外凸模5-1下行至挤压出如图6所示的零件，该零件腔体直径D2与外凸模5-1的外径相等、底壁厚度为b、高度为h2 ；3)更换内凸模6-1和外凸模5-1，使新内凸模6-2的直径与步骤2)中外凸模5-1的外径相等，将新外凸模5-2与凸模固定板7固定连接，新内凸模
6-2导向滑动穿装在新外凸模5-2的中心孔中，启动双动液压机，双动液压机的内侧缸体带动与之输出端传动连接的新内凸模6-2下行并顶压在步骤2)挤压出的杯形件的底壁上，并保持新内凸模6-2不动，重复步骤2)，使外侧缸体带动与之传动连接的新外凸模5-2下行挤压，如图3所示，直至挤压出如图7所示的所需零件，该所需零件的直径D与新外凸模5-2的外径相等、底壁厚度为b、高度为h ;4)挤压完成，为防止挤压成形的杯形件粘连在外凸模的外周面上，首先使双动液压机的外侧缸体动作带动外凸模回程，然后双动液压机的内侧缸体带动内凸模回程，双动液压机的下缸体动作，带动与下缸体的输出端连接的顶杆11上行，顶出挤压成形的杯形件。
[0013]在本实施例中的杯形件通过三序挤压成形，因此需要更换内凸模和外凸模继续挤压成形，在本发明的其它实施例中如果待挤压成形的零件能够两次挤压成形，也可根据实际情况不设置上述步骤3);同样的，如果待挤压成形件需要通过三次以上挤压成形，则只要从第三序挤压开始，每一次更换一次内凸模和外凸模，使每序的内凸模直径等于前一序中的外凸模直径。
[0014]在本实施例中为防止挤压成形的杯形件粘连在外凸模的外周面上，挤压完成后，首先使双动液压机的外侧缸体带动外凸模回程，然后使双动液压机的内侧缸体带动内凸模回程，在本发明的其它实施例中，也可使双动液压机的内侧缸体和外侧缸体同时动作，分别带动内凸模和外凸模同时回程。
[0015]本发明的一种杯形件挤压成形模具的实施例:如如I?图3所示，该挤压成形模具包括上模部分和下模部分，上模部分包括用于与双动液压机的外侧缸体的输出端连接的上模座9，上模座9下端可拆连接有上垫板8，上垫板8下方连接有凸模固定板7，还包括凸模，凸模包括内凸模6-1,内凸模6-1外套设有一个外凸模5-1,外凸模5-1与凸模固定板7固定连接，外凸模5-1上开设有沿其轴向延伸的中心孔，上模座9和上垫板8上均开设有与外凸模5-1的中心孔连通的安装孔，内凸模6-1上端伸出上模座9并用于与双动液压机的内侧缸体的输出端传动连接，内侧缸体驱动内凸模6-1动作、外侧缸体驱动外凸模5-1动作，内凸模6-1和外凸模5-1导向滑动配合；下模部分包括底部的下模座1，下模座I上设置有下垫板2，下垫板2上设置有凹模组件，凹模组件包括凹模4及套设在凹模4外层的凹模固定圈3，凹模腔体的底壁设置有可沿凹模的模腔内壁上下移动的垫块10，下模座I和下垫板2上开设有用于穿装顶杆11的顶杆孔，顶杆11穿装在顶杆孔中，顶杆11上端顶压在垫块10底部、下端用于与双动液压机的顶出缸体的输出端传动连接。
[0016]本实施例主要是采用上述挤压成形模具将如图4所示的直径为Dtl、高度为Iitl的坯料挤压成如图7所示的杯形件，该杯形件的外径为％、内径为D、底壁后为b、高度为h ;由于采用一次挤压该杯形件所需的挤压力较大，需要采用大吨位的设备，成本过高；采用该挤压成形模具可进行分序挤压成形，单次挤压力小，可降低所使用设备的吨位。采用该挤压模具分为三序挤压成形所需的杯形件，包括以下步骤:1)将如图4所示的坯料放入到凹模中，启动双动液压机，双动液压机的内侧缸体动作带动与之输出轴传动连接的内凸模6-1下行挤压坯料，金属在内凸模6-1的挤压作用下沿内凸模6-1外周壁与凹模的腔体的内壁之间向上流动，内凸模6-1持续下行至挤压出如图5所示的零件，挤压成形的零件的腔体直径Dl与内凸模6-1直径相等、底壁厚度为b、高度为hi ；2)保持内凸模6-1顶压在坯料上不动，双动液压机的外侧缸体动作带动与之输出端传动连接的外凸模5-1下行,外凸模沿内凸模外周壁导向向下滑动继续挤压坯料，金属在外凸模5-1的挤压作用下沿内凸模6-1外周壁凹模腔体内壁之间向上流动，外凸模5-1下行至挤压出如图6所示的零件，挤压成形的零件腔体直径D2与外凸模5-1的外径相等、底壁厚度为b、高度为h2 ;3)由于本杯形件需要三序挤压成形，因此在上述步骤2)完成后需要更换内凸模6-1和外凸模5-1，使新内凸模6-2的直径与步骤2)中外凸模5-1的外径相等，将新外凸模5-2与凸模固定板7固定连接，新内凸模6-2穿装在新外凸模5-2的中心孔中，启动双动液压机，双动液压机的内侧缸体带动与之输出端传动连接的新内凸模6-2下行并顶压在步骤2)挤压出的杯形件的底壁上，并保持新内凸模6-2不动，重复步骤2)，使外侧缸体带动与之传动连接的新外凸模5-2下行挤压，直至挤压出如图7所示的所需的零件，该所需的零件的直径D与新外凸模5-2的外径相等、底壁厚度为b、高度为h;4)挤压完成，为防止挤压成形的杯形件粘连在外凸模的外周面上，首先使双动液压机的外侧缸体动作带动外凸模回程，然后再使内侧缸体带动内凸模回程，双动液压机的下缸体动作，带动与下缸体的输出端连接的顶杆11上行，顶杆11推动垫块并将挤压成形的杯形件顶出凹模。
【权利要求】
1.一种杯形件挤压成形方法，其特征在于:包括以下步骤， 将待挤压坯料放入压力机上安装的挤压成形模具的凹模中，挤压成形模具包括内凸模，内凸模外套设有外凸模，夕卜凸模与内凸模导向滑动配合，压力机具有与外凸模和内凸模对应连接的动力输出轴，压力机的相应输出轴带动与之传动连接的内凸模下行挤压坯料，内凸模持续下行至内凸模下端与凹模的模腔底壁之间的距离为所需零件的厚度； 内凸模下端顶压在坯料上保持不动，压力机与外凸模传动连接的输出轴带动外凸模沿内凸模外周面导向向下滑动并挤压坯料，挤压出所需的杯形件； 挤压完成，压力机带动内凸模、外凸模回程，顶出成形零件。
2.根据权利要求1所述的杯形件挤压成形方法，其特征在于:上述步骤2)挤压完成后，如果成形的零件腔体的直径未达到所需零件要求，更换内凸模和外凸模，使更换后的新内凸模的直径等于前序挤压的外凸模的外径，重复上述步骤2)，直至挤压出所需的零件。
3.根据权利要求1或2所述的杯形件挤压成形方法，其特征在于:在上述步骤3)中，首先使压力机与外凸模传动连接的输出轴带动外凸模回程，然后再使压力机的与内凸模传动连接的输出轴带动内凸模回程。
4.根据权利要求3所述的杯形件挤压成形方法，其特征在于:所述压力机为具有内侧缸体驱动机构和外侧缸体驱动机构的双动液压机，所述双动液压机的内侧缸体驱动机构与所述内凸模传动连接，所述双动液压机的外侧缸体驱动机构与所述外凸模传动连接。
5.专用于实施如权利要求1所述的杯形件挤压成形方法的挤压模具，包括凸模和凹模，其特征在于:所述凸模包括内凸模，所述内凸模外套设有外凸模，所述外凸模与内凸模导向滑动配合。
6.根据权利要求5所述的挤压模具，其特征在于:还包括自上而下依次可拆连接的上模座、上垫板和凸模固定板，所述外凸模与所述凸模固定板固定连接，所述上模座、上垫板和凸模固定板上开设有沿上下方向延伸的、相互连通的安装孔，所述内凸模穿装在所述安装孔中。
【文档编号】B21C25/02GK103537500SQ201310506188
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】宋克兴, 周志红, 李宁宁, 张学宾, 赵培峰, 张彦敏, 国秀花, 周延军, 刘亚民, 郜建新, 乔艳艳, 何霞, 张素霞, 赵亚永 申请人:河南科技大学