水平双头冷镦座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷镦成型的部件，具体涉及一种水平双头冷镦座。
【背景技术】
[0002]冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80?90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送出一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点:冷镦可加工成适用较小荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密性，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。
[0003]目前，在冷镦加工中，常使用的装置是弹簧冲模。一般的弹簧冲模竖向设置，其中设有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格控制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要将其从动模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。再者，常用的冷镦座都是竖向设置，竖向设置主要是要充分利用设备的自重进行冷镦操作。但是，竖向设置的冷镦座不能有效地利用顶针回程的动作，实际上造成了时间和动力上的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种水平双头冷镦座，采用改良的座体结构，使得冷镦的过程中利用顶针在座体中的移动完成冷镦和推料的动作。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是:水平双头冷镦座，包括中空的管体，所述管体中设有贯穿的通道，所述通道分为顶针腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，所述冷镦腔位于管体的两端，所述顶针腔位于管体的中部，所述顶针腔分为三段，分别是中段的顶针座腔和两端的顶针容纳腔，所述顶针座腔的截面积大于顶针容纳腔的截面积。
[0006]采用上述技术方案时，将传统的冷镦座设置成双头结构，以适应顶针在冷镦座中滑动的状态。由于冷镦座设置成双头结构后，能够在冷镦座上进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从冷镦座中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，在管体中部的顶针腔中增加了一个顶针座腔，使得顶针座只能够在顶针座腔内滑动，并且在顶针座接触到顶针座腔壁时，顶针座腔壁对顶针座有一个支撑和限位作用，使得顶针能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔壁进而传递给水平固定的管体上。另一方面，顶针座在顶针座腔中滑动，其滑动的距离最终表现在另一侧的顶针伸入顶针容纳腔的长度上，当顶针最大伸入顶针容纳腔时，将把冷镦腔中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在冷镦腔中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。
[0007]进一步改进方案，为了解决顶针座的加工和使用中的配合问题，所述顶针座腔和顶针容纳腔都为圆柱形，所述顶针座腔和顶针容纳腔的中轴线共线，所述顶针座腔的直径大于顶针容纳腔的直径。上述设置，能够在加工中利用旋转的方式加工出一体的顶针座腔和顶针容纳腔所组成的顶针腔，并且在使用中，顶针座腔与顶针座配合，使得顶针座施加在顶针座腔壁上的压力较为均匀，防止造成局部应力集中。
[0008]进一步改进方案，为了兼顾顶针座的和顶针的强度，并且需要设计合理的结构以寻求力学性能和加工成本的平衡，所述顶针座腔的直径是顶针容纳腔直径的两倍。
[0009]进一步改进方案，所述冷镦腔的纵截面形状为“凸”字形。设置为“凸”字形能够体现冷镦后工件的截面部分出现变大的情况，并且规则的截面形状不会影响工件的顶出。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明水平双头冷镦座实施例的结构示意图；
图2是图1的使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0011]附图标记:管体1，顶针腔11，冷镦腔12，镶块2，顶针腔11，顶针座腔111，顶针容纳腔112，顶针3，顶针座31，成型工件5。
[0012]如图1所示，本发明水平双头冷镦座，其中的主体部分是一个中空的管体1，管体1的外侧壁上对应设置有相应的固定结构，用于将管体1固定在安装座上。整个管体1可以用金属制成，在管体1中形成一个贯穿的通道。该通道分为顶针腔11和冷镦腔12，顶针腔11靠近管体1的中段，而冷镦腔12分设在管体1的两端部。在管体1中，位于冷镦腔12的腔壁处镶嵌有镶块2，镶块2的硬度大于管体1的硬度，在冷镦腔12中进行工件冷镦成型时，通过镶块2可以防止对管体1造成磨损。整个顶针腔11分为了三段，分别是中段的顶针座腔111和两端的顶针容纳腔112。其中，顶针座腔111的截面积大于顶针容纳腔112的截面积。
[0013]使用时，整个冷镦定模是水平放置，为了便于描述，针对图2所摆放的上下位置进行阐述。在顶针3的中部有一个顶针座31，顶针座31位于顶针座腔111中，顶针座31可以在顶针座腔111中直线滑动。其中，顶针座31、顶针座腔111、顶针3的长度还有一个配合关系。具体如图2所摆放的位置所示，当顶针座31的下底面与顶针座腔111的内底面接触时，顶针3的下端部过渡伸入管体1下部的顶针容纳腔112中，将下部的顶针容纳腔112中成型工件5顶出；在此状态下，顶针3的上端部正常伸入管体1上部的顶针容纳腔112中，这时，顶针3的上端部形成管体1上部的顶针容纳腔112的冷镦底面，并且顶针3将压力通过顶针座31的下底面传递给顶针座腔111，进而传递给管体1。
[0014]将待加工的棒料通过上动模夹取后插入上部的顶针容纳腔112中，并且上动模施加冷镦压力，使得棒料顶住顶针3，通过顶针3将顶针座31推动，直到顶针座31顶在顶针座腔111的腔壁上而不能移动，同时顶针座31下部的顶针3将下部的顶针容纳腔112中已经冷镦成型的成型工件5顶出。上动模继续施加冷镦压力，将棒料在上部的顶针容纳腔112中冷镦成型。之后上动模退出，成型工件5可能因为含料的原因卡在上部的顶针容纳腔112中而不能自动退出。操作下动模将待加工的棒料通过下动模夹取后插入下部的顶针容纳腔112中，并且下动模施加冷镦压力，使得棒料顶住顶针3，通过顶针3将顶针座31向上推动，直到顶针座31顶在顶针座腔111的腔壁上不能移动，同时顶针座31上部的顶针3将上部的顶针容纳腔112中已经冷镦成型的成型工件5顶出，下动模继续施加冷镦压力，将棒料在下部的顶针容纳腔112中冷镦成型。交替上述动作，实现在冷镦定模上冷镦成型和自动退料的操作。
[0015]将传统的冷镦座设置成双头结构，以适应顶针3在冷镦座中滑动的状态。由于冷镦座设置成双头结构后，能够在冷镦座上进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的成型工件5从冷镦座中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，在管体1中部的顶针腔11中增加了一个顶针座腔111，使得顶针座31只能够在顶针座腔111内滑动，并且在顶针座31接触到顶针座腔壁时，顶针座腔壁对顶针座31有一个支撑和限位作用，使得顶针3能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔壁进而传递给水平固定的管体1上。另一方面，顶针座31在顶针座腔111中滑动，其滑动的距离最终表现在另一侧的顶针3伸入顶针容纳腔112的长度上，当顶针3最大伸入顶针容纳腔112时，将把冷镦腔中已经成型的成型工件5顶出，避免成型工件5卡放在冷镦腔中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。
[0016]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.水平双头冷镦座，包括中空的管体，所述管体中设有贯穿的通道，所述通道分为顶针腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，其特征是，所述冷镦腔位于管体的两端，所述顶针腔位于管体的中部，所述顶针腔分为三段，分别是中段的顶针座腔和两端的顶针容纳腔，所述顶针座腔的截面积大于顶针容纳腔的截面积。2.根据权利要求1所述的水平双头冷镦座，其特征是，所述顶针座腔和顶针容纳腔都为圆柱形，所述顶针座腔和顶针容纳腔的中轴线共线，所述顶针座腔的直径大于顶针容纳腔的直径。3.根据权利要求2所述的水平双头冷镦座，其特征是，所述顶针座腔的直径是顶针容纳腔直径的两倍。4.根据权利要求1所述的水平双头冷镦座，其特征是，所述冷镦腔的纵截面形状为“凸”字形。
【专利摘要】本发明水平双头冷镦座，包括中空的管体，所述管体中设有贯穿的通道，所述通道分为顶针腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，所述冷镦腔位于管体的两端，所述顶针腔位于管体的中部，所述顶针腔分为三段，分别是中段的顶针座腔和两端的顶针容纳腔，所述顶针座腔的截面积大于顶针容纳腔的截面积。将传统的冷镦座设置成双头结构，使得顶针在其中从静止状态改为可运动的状态。由于设置成双头结构后，能够在其中进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从管体中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。
【IPC分类】B21J13/02, B21J13/14
【公开号】CN105344911
【申请号】CN201510910973
【发明人】赵永捷
【申请人】重庆福悦安科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月10日