提升阀形状的推杆装置的制造方法
【专利摘要】一种用于连续成型机器的工具，包括具有关于轴线对称的工件成型型腔的组件，所述组件包括：横向于所述轴线的端壁；开口至端壁并被定心在轴线上的锥孔，所述锥孔的侧部相对于所述轴线呈较小的角度；以及用于从型腔向工件施力的推杆，所述推杆具有端面和位于所述端面之后的锥形本体部分，所述锥形本体部分具有与所述锥孔的表面相匹配的外表面。
【专利说明】
提升阀形状的推杆装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于冷成型金属部件的工具，更确切地说，本发明涉及用于工具型腔的推杆中的改进。
【背景技术】
[0002]高速连续成型机通常用于将坯料或工件(一开始为具有剪切长度的线材)转变成具有复杂形状的部件。成型工艺包括工件在连续工位之间的传递。在一典型工位处，工件在往复式冲头上受到工具击打，同时其被定位在垫块(bolster)上的固定工具处。在工具为型腔形式的情况下，采用推杆来确保工件在型腔内已经成型后被推离所述型腔。
[0003]传统上，推杆为具有平端部的圆柱形元件，在成型吹塑期间其构成了型腔壁的一部分，然后被施力推入到型腔中强制工件位移。与传统推杆相关联的问题在于，推杆在受到工件上较高的成型作用力时有纵向或轴向压缩的趋势。推杆表面的位移通常反映为工件表面上的意外台阶。工件表面轮廓上的突然变化在视觉上是不能接受的，并且可能会导致有缺陷的成品部件。现有技术中尝试消除推杆表面的位置变化的方式包括将推杆端部制成具有较大的锥角，在承坐时，该锥角与相邻的型腔壁区域的角度一致。尽管该方法在减少受压的推杆端面的位移方面获得了一些有益效果，但也带来了其他问题。推杆易于破损，并且由于在形成型腔主要部分的插件上不规则磨损图案，推杆头部周围上的通气平坦部的更换尝试变得复杂。推杆周边与型腔壁的其余部分之间的接合部是工件的材料流动易于在工件上产生毛边以及易于在推杆边缘上产生高应力的部位。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种推杆装置，其极大地降低了推杆在受到工件上的成型压力时后退到型腔成型工具本体或插件中的趋势。所述推杆的特征在于具有狭窄的锥形轮廓，该锥形轮廓的直径从工件接触端面减小。该推杆被接收在工具插件中的形状互补的孔中。推杆和插件的孔的尺寸设计成相配合，该配合锁定推杆，防止其由推杆的端面处于所期望的位置处相对于型腔的相邻表面产生轴向运动。通常，该布置使得推杆的端面与周围的工具插件型腔的表面区域平滑地匹配。
[0005]由于推杆通过摩擦夹持在与推杆端面相邻的插件的孔中，因此由于工件上的成型压力而引起的推杆相对于插件的压缩最小。因此，无需或较少地需要推杆的配合就能够获得没有表面缺陷的良好成型的工件。
[0006]典型地，工具型腔被构造成具有承坐区域，有时也被称作“胯部”，被接收在工具中的工件在实际成型吹塑进行之前首先被承坐并稳定在该承坐区域。优选地，本发明的推杆端面位于该工件承坐区域的径向向内处。
【附图说明】
[0007]图1是在连续成型机的工位中的一对相对的工具组的横截面视图，示出了在该工位处成型之前的工件；
[0008]图2是类似图1的视图，示出了完成成型吹塑时的工件；以及
[0009]图3是放大的典型工具型腔区域的横截面视图并示意性示出了工件与工具型腔径向对准。
【具体实施方式】
[0010]图中所示的工具组10适于在诸如美国专利7377042中所示出和描述的连续冷成型机器或冷锻机器中使用。在示出的配置中，工具组10适于在机器的第一工位处使用，在这里接收有在机器的切断工位处被从线料供给部剪切之后的金属工件或坯料24。
[0011]图1和2的下部区域上的工具部件11、12安装在成型机器的垫块上。所述工具部件包括型腔插件11和推杆12。图1和2的上部区域上的工具部件13、14安装在成型机器的可动冲头或滑块上，使得它们朝向垫块和远离垫块循环地运动。安装在滑块上的部件包括型腔插件13和推杆14。通常，这些工具部件为圆形元件，可以由碳化物或其它适合的硬质材料制成。在所示的布置中，部件11和13是承载在相应的壳体16、17中的插件。
[0012]工具插件21为前述美国专利7377042中披露的滑动环类型。该滑动环插件21承载在圆柱形管状壳体22中，所述管状壳体可滑动地安装在垫块上并且能够平行于滑块或冲头的运动方向轴向运动一有限的距离。壳体22并且因而插件21通过弹簧朝向冲头偏压。
[0013]在所示的布置中，垫块和冲头工具11-14具有基本相同的结构，从而在工件24的每个端面上形成相同的形状。每个推杆12、14与相应插件11、13的轴线同心。推杆12、14的几何形状与提升阀类似，具有锥形头部26和圆柱形柄部27。头部26和柄部27的外周优选为光滑的，并且不被狭槽或凹槽间断。在所示的例子中，头部26的侧部从推杆12、14的轴线15偏离15°的角度。该侧部的角度的范围优选从最小7°到最大小于30°。所述推杆的轴线与工位的轴线重合。
[0014]在所示的情形中，推杆12、14具有垂直于轴线15的平坦的圆形端面。如果需要，推杆端面31可以具有浅冠部或凹陷，例如，其锥角在大约3°至大约10°之间。插件11、13中的中心孔32与轴线15对准，并与推杆的柄部27的外径形成滑动配合。位于相应插件11、13的外侧部处的锥孔33具有与其相关联的推杆头部26相同的角度。所述锥孔33相对于推杆头部26成比例，使得当头部承坐在锥孔33中时，推杆端面31的周缘与在形成锥孔嘴部的区域中的插件11、13中的型腔34的表面齐平(图3)。理想上，推杆头部26的周缘与锥孔33的嘴部都是较锐利的，但需要时或必要时也可以将其折断或倒圆。
[0015]工具插件11、13的相对的外表面在中心为盘形，以形成相应的工件接收型腔34。图3示出了放大的插件型腔。型腔34的轮廓包括从锥孔33的嘴部向外延伸的内环形区域36和带有斜角的同心外环形区域37，其中所述斜角大于内环形区域36的斜角且小于59°。
[0016]期望的是，内型腔区域36和外型腔区域37的相交部38坐落成使之在被传送到相应工位时大致位于工件24的直径处。相交部38形成用于工件24端部的“胯部”或凹窝，其起到对工件定心和使工件稳定的作用。这里，如图所示，内型腔区域36具有正斜率，保护其内缘和推杆头部的边缘免于受到通过对工件24进行成型吹塑而施加的恶劣条件的影响。
[0017]环插件21通过弹簧朝向滑块偏压至图1所示的位置。滑动环插件21的内部用作用于垫块和用于滑块两者的工具型腔的一部分。滑动环插件21的内径大于型腔34，并且其通过防止摩擦力限制材料流入到型腔的底部区域中而改善垫块工具型腔的填充。滑动环插件的该作用有利于加工，例如工件是网状产品的情况。
[0018]提升阀形状的推杆12、14消除了与传统推杆沿其整个长度的压缩相关联的问题，该压缩导致推杆端面位移以及其表面与周围的相应型腔的表面不匹配。端面的位移将导致工件上出现不良的台阶状表面，由此可能产生有缺陷的部件。当推杆头部26被完全接收在锥孔33中时，沿着它们的交界面没有通气凹槽，液体润滑剂或冷却剂不能通过它们的交界面，即这些部件的表面形成不透流体的连结。例如由于存在任何轻微的斜面而被捕获在头部端面31的周边与内型腔区域36之间的任何缝隙中的润滑油或冷却剂将不会从发展到缝隙中的工件上产生毛边。尽管本发明的推杆12、14被示出为与在垫块和滑块上的基本相同的工具型腔一起，但推杆也可以与具有不同构造的工具一起使用，并且可以使用在垫块和冲头中的仅一者上。
[0019]显而易见的是，本公开内容是举例说明的，可以通过增加、修改或删除细节来进行各种改变而不脱离本公开内容所包含的教导的合理范围。因此，除了下列权利要求必然地限定的程度之外，本发明不局限于本公开内容的特定细节。
【主权项】
1.一种用于连续成型机器的工具，包括具有关于轴线对称的工件成型型腔的组件，所述组件包括:横向于所述轴线的端壁，所述端壁在关于所述轴线对称的区域中具有变化的斜率，从而形成用于定心和稳定工件的凹部;开口至端壁并被定心在所述轴线上的锥孔；以及用于从型腔向工件施力的推杆，所述推杆具有端面和位于端面之后的锥形本体部分，所述锥形本体部分具有与所述锥孔的表面相匹配的外表面，所述锥孔的嘴部和所述推杆的端面从所述凹部径向向内地间隔开。2.根据权利要求1所述的工具，其中所述端壁具有形成所述凹部的内圆形区域和外圆形区域，所述内圆形区域比外圆形区域更靠近垂直于所述轴线的平面。3.根据权利要求2所述的工具，其中所述内圆形区域为凹入的。4.根据权利要求3所述的工具，其中所述内圆形区域与垂直于所述轴线的所述平面呈大约7°的角度。5.—种用于连续成型机器的工具，包括具有关于轴线对称的工件成型型腔的组件，所述组件包括:横向于所述轴线的端壁;开口至端壁并被定心在所述轴线上的锥孔，所述锥孔的侧部相对于所述轴线呈小于30°的角度；以及用于从所述型腔向工件施力的推杆，所述推杆具有端面和位于所述端面之后的锥形本体部分，所述锥形本体部分具有与所述锥孔的表面相匹配的外表面。6.根据权利要求5所述的工具，其中所述锥孔的表面和锥形本体部分上没有凹槽，从而当共同受到力作用时，它们能够在其间形成不透流体的密封。7.—种用于连续成型机器的工具，包括具有关于轴线对称的工件成型型腔的组件，所述组件包括:横向于所述轴线的端壁，开口至所述端壁并被定心在所述轴线上的锥孔；以及用于从型腔向工件施力的推杆，所述推杆具有端面和位于所述端面之后的锥形本体部分，所述锥形本体部分具有与所述锥孔的表面相匹配的外表面，与所述轴线同心并且具有大于所述端壁的内径的滑动环形件适于约束工件的材料，同时与材料一起朝向端壁运动。8.—种用于连续成型机器的工具，包括具有关于轴线对称的工件成型型腔的组件，所述组件包括:横向于所述轴线的端壁;开口至端壁并被定心在所述轴线上的锥孔；以及用于从型腔向工件施力的推杆，所述推杆具有端面和位于所述端面之后的锥形本体部分，所述锥形本体部分具有与所述锥孔的表面相匹配的外表面，邻近所述锥孔的所述端壁相对于垂直于所述轴线的平面具有小于59°的斜度。
【文档编号】B21J13/14GK105903881SQ201610212746
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】T·E·海, J·W·卡珀
【申请人】国民机械有限责任公司