一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具的製作方法
2023-05-07 15:35:31 2
專利名稱：一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬成型用模具，進一步地說，是涉及一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具。
衝壓成型是金屬製品成型的一種常用方式。礦用釺頭坯體就是使用這種成型方式進行熱衝孔成型的。熱衝孔成型是將加熱到所需溫度的毛坯放入凹模中，利用衝壓機的衝頭帶動凸模衝壓凹模中的毛坯，使之成型為所需形狀結構的金屬製品。在此衝壓過程中，強大的衝擊和摩擦會使凸模、凹模及金屬坯料產生瞬間高溫。由於金屬材料在高溫下會產生熱膨脹等物理及相態變化，從而降低模具的抗衝擊強度及模具的尺寸穩定性，影響成品合格率。同時也給成型製品的脫模帶來困難。所以模具的冷卻是很必要的。現有技術中常用的冷卻方法是在每次或幾次衝壓後，將凸模進入冷卻液，進行冷卻。這種方法使凸模在工作時常處於驟冷驟熱的狀態，不僅影響了模具的尺寸精度，更大大降低了其使用壽命。而且這種冷卻方式不能保證連續生產，影響成品的脫模速度，從而導致生產效率低。
本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具。其利用循環冷卻液對模具進行冷卻，保證了模具尺寸精度，延長模具使用壽命，使成品易於脫模，大大提高了生產效率。
本實用新型提供的一種熱衝孔成型模具，包括凸模、凹模及模具緊固件，其中模具緊固件包括凸模緊固件和凹模緊固件。其特徵在於a.凸模的上端面中心向下開有底端封閉的豎直槽，該槽可用於通冷卻液。凸模的上端面壓有一平板，平板上對應於凸模上端面上豎直槽槽口的位置有一通孔，通孔壁上向外開有通槽。從外界通過平板的通孔向凸模的豎直槽內插入進液管，進液管與豎直槽的槽壁和槽底之間留有間隙。冷卻液從該進液管進入凸模內的豎直槽，並沿進液管與豎直槽的間隙上升，充滿豎直槽。之後冷卻液再上升通過壓板通孔進入通槽排出凸模。冷卻液通過如此循環起到對凸模冷卻的作用，在凸模衝壓過程中能夠保持凸模恆溫，保證其尺寸精度。b.凹模分為模套和模具。模具中心為型腔，型腔的結構形狀為製品的外部結構形狀。模套為中空的筒狀結構，並將模具套在其問。模具外壁與模套內壁的形狀結構相吻合，兩者之間為緊密配合。在模套的內壁上，環繞模具開有冷卻液通槽，在模套內壁與外壁之間分別開有進液槽和出液槽，進液槽和出液槽均與冷卻液通槽相通。冷卻液通過模套上的進液槽進入冷卻液通槽，環繞模具，對模具進行冷卻，然後再經過出液槽排出。如此循環可使模具及模具內的坯料在衝壓過程中保持恆溫，保證模具精度並使成品易於脫模。
本實用新型的熱衝孔成型模具，其特徵還在於本實用新型衝壓模具的凸模分為上下兩部分，凸模上部分套在凸模緊固件中，下部分的外形與製品所需的內部形狀相一致。
在所述凹模模套上的冷卻液通槽內，冷卻液通槽分別與進液槽和出液槽相通的進液口和出液口之間，設有隔斷。這樣可使新鮮冷卻液與過熱冷卻液隔開，不會相互混合，以保證冷卻效果。
本實用新型凹模模套的內壁為上窄下寬的錐筒結構，凹模模具的外壁為上窄下寬的楔狀結構。由此的楔狀配合，使模套與模具在由上向下的衝擊中，不發生鬆動，以保證模具定位的穩定性。而且模套與模具間的這種楔狀緊密配合，使得冷卻水槽得以密封。模套的進出水槽槽口與外接的進出水管為螺紋連接，以保證密封。
該衝壓模具的凸模緊固件分為上緊固件和下緊固件，上緊固件為上端密封的筒狀結構，其頂部與衝壓機的衝頭固定連接。下緊固件為中空筒狀結構，凸模套在下緊固件內，凸模平板夾在上緊固件與凸模之間。凸模平板與緊固件和凸模的接觸平面具有高的光潔度。上緊固件套在下緊固件的外面，並與下緊固件之間為螺紋式連接。當上、下緊固件旋緊之後，凸模及凸模上的平板被牢牢緊固在其間。上緊固件筒內圓周大於凸模平板外周，平板外緣與上緊固件筒狀結構的內壁間形成環形通槽，上緊固件內壁與外壁之間開有進液槽和出液槽，進液槽與凸模平板通孔外口相通，出液槽與環形通槽相通。當凸模固定在緊固件中時，進液管可從上緊固件的進液槽插入，並通過凸模壓板上的通孔，插進凸模的冷卻液槽。從凸模冷卻液槽出來的冷卻液經平板通槽流入環形通槽，並從與環形通槽相通的上緊固件的出液槽排出。
凸模緊固件的下緊固件內壁為上寬下窄的錐筒結構，凸模套在下緊固件內的部分為與下緊固件內壁形狀結構相吻合的、上寬下窄的楔狀結構，其兩者之間為緊密配合。由於凸模與下緊固件之間的楔狀配合，當上、下緊固件旋的越緊時，凸模楔入下緊固件也越緊。由此使得凸模在連續衝壓下也不會鬆動，保證了凸模的定位穩定及準確性。因冷卻液在凸模與緊固件中為自由流動，無壓力，而且由於此楔狀緊密配合及上下緊固件間的螺紋緊密配合，加上平板與凸模和緊固件的接觸面的高光潔度，使得在凸模與緊固件內部流動的冷卻液得以密封。
本實用新型衝壓模具的凹模緊固件分為上夾板和下夾座，兩者之間固定有凹模。下夾座上對應於凹模模具的位置為通槽，通槽中設有一活塊，活塊上開有一通孔。活塊上端面大於凹模模具的下端面，並與之相貼。該活塊可通過抽動或搖把搖動等方式在下夾座的通槽中的兩個固定位置間作往復運動。當凸模向凹模衝擊時，活塊處於其中一個固定位置，使得模具型腔對應於活塊上端面的通孔以外的平面，以便於模具型腔中坯料的成型；當衝擊完畢，坯料成型後，將活塊處於另一個固定位置，使活塊的通孔與模具型腔處於同一中心軸線，成品脫模並從活塊的通孔中掉出。採用這種脫模方式，可保證連續生產，提高生產效率。在成品脫模時，為使成品順利從活塊通孔中掉出，同時防止模具脫掉，活塊通孔橫截面上的圓周大於模具下端面上其型腔的外緣，小於在此接觸面上模具外壁的外緣。
本實用新型衝孔模具冷卻循環用的冷卻液為冷卻水或其他通用冷卻介質。冷卻液可通過液泵進行循環。
本實用新型的熱衝孔成型模具可用於各種衝擊成型的金屬製品，特別是礦山用衝擊鑽的釺頭坯體等。當本實用新型的模具用於釺頭坯體的熱衝孔成型時，凸模、凹模相關部分的結構形狀為釺頭褲體所需的形狀。
本實用新型所提供的礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具由於在模具中設計循環冷卻液迴路，模具在衝壓過程中能夠保持穩定溫度，從而使得該模具具有比現有技術中的模具長十倍多的使用壽命，並保證了較高的尺寸穩定性，成品合格率可達99％以上。此外，使用本實用新型的衝壓模具，沒有繁複的冷卻工序，成品也易於脫模，大大保證了生產連續性，有效提高生產效率。
以下結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案。
圖1模具裝配示意圖圖2凹模A-A剖視圖圖3凹模夾座俯視圖本實用新型熱衝孔成型模具如
圖1所示，包括凸模9、凹模17及模具緊固件。其中模具緊固件包括凸模緊固件和凹模緊固件。其中
本實用新型衝壓模具的凸模9分為上下兩部分，凸模上部分套在凸模緊固件中，下部分的外形與製品所需的內部形狀相一致。凸模9的上端面中心向下開有底端封閉的豎直槽21，該槽可用於通冷卻液。凸模9的上端面壓有一平板7，平板7上對應於凸模上端面上豎直槽槽口的位置有一通孔4，通孔壁上向外開有通槽3。
該衝壓模具的凸模緊固件分為上緊固件5和下緊固件8。上緊固件5為上端密封的筒狀結構，其頂部與衝壓機的衝頭固定連接。下緊固件8為中空筒狀結構，凸模9套在下緊固件8內。下緊固件8內壁可以為上寬下窄的錐筒結構，凸模9套在下緊固件內的部分為與下緊固件內壁形狀結構相吻合的、上寬下窄的楔狀結構，其兩者之間為緊密配合。上緊固件5套在下緊固件8的外面，並與下緊固件之間為螺紋式連接。當上、下緊固件旋緊之後，凸模9及凸模上的平板7被牢牢緊固在其間。凸模平板7與凸模緊固件和凸模9的接觸平面具有高的光潔度。上緊固件5筒內圓周大於凸模平板7外周，平板7外緣與上緊固件5筒狀結構的內壁間形成環形通槽2，上緊固件5內壁與外壁之間開有進液槽6和出液槽1，進液槽6與凸模平板通孔4外口相通，出液槽1與環形通槽2相通。當凸模9固定在緊固件中時，有一進液管從上緊固件5的進液槽6通過平板7的通孔4插入凸模9的豎直槽21，進液管與豎直槽21的槽壁和槽底之間留有間隙。冷卻液從該進液管進入凸模內的豎直槽21，並沿進液管與豎直槽的間隙上升，充滿豎直槽。之後冷卻液再上升通過平板通孔4進入通槽3，並從通槽3進入環形通槽2，再通過與環形通槽2相通的上緊固件5的出液槽1排出。由此對凸模9進行冷卻。
如
圖1所示，本實用新型衝壓模具的凹模17分為模套11和模具20。模具20中心為型腔19，型腔19的結構形狀為所需製品的外部結構形狀。模套11為中空的筒狀結構，並將模具20套在其間。模具20外壁與模套1內壁的形狀結構相吻合，模套11的內壁可以為上窄下寬的錐筒結構，凹模模具20的外壁則為上窄下寬的楔狀結構，兩者之間為緊密配合。
如
圖1、2所示，在模套11的內壁上，環繞模具20開有冷卻液通槽13。模套11內壁與外壁之間分別開有進液槽12和出液槽18，進液槽12和出液槽18均與冷卻液通槽13相通。冷卻液環繞模具20，對模具進行冷卻。冷卻液通槽13內，其分別與進液槽12和出液槽18相通的進液口24和出液口22之間，設有隔斷23。
本實用新型衝壓模具的凹模緊固件分為上夾板10和下夾座14，兩者之間固定有凹模17。如圖3所示，下夾座14上對應於凹模模具20的位置為通槽16，通槽16中設有一活塊15，活塊15上開有一通孔25。活塊15上端面大於凹模模具20的下端面，並與之相貼。該活塊15在下夾座14的通槽16中的兩個固定位置間作往復運動。當凸模9向凹模17衝擊時，活塊15處於其中一個固定位置，使得模具型腔19對應於活塊15上端面的通孔25以外的平面，以便於模具型腔19中坯料的成型；當衝擊完畢，坯料成型後，將活塊15處於另一個固定位置，使活塊的通孔25與模具型腔19處於同一中心軸線，成品脫模並從活塊的通孔25中掉出。在成品脫模時，為使成品順利從活塊通孔25中掉出，同時防止模具20脫掉，活塊通孔25橫截面上的圓周大於模具下端面上其型腔19的外緣，小於在此接觸面上模具20外壁的外緣。
權利要求1.一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具，包括凸模[9]、凹模[17]及模具緊固件，其中模具緊固件包括凸模緊固件和凹模緊固件，其特徵在於a.凸模[9]的上端面中心向下開有底端封閉的豎直槽[21]，凸模[9]的上端面壓有一平板[7]，平板[7]上對應於凸模上端面上豎直槽槽口的位置有一通孔[4]，通孔壁上向外開有通槽[3]；b.凹模[17]分為模套[11]和模具[20]，模具[20]中心為型腔[19]，模套[11]為中空的筒狀結構，將模具[20]套在其間，模具外壁與模套內壁的形狀結構相吻合，兩者之間為緊密配合，在模套[11]的內壁上，環繞模具[20]開有冷卻液通槽[13]，在模套內壁與外壁之間分別開有進液槽[12]和出液槽[18]，進液槽[12]和出液槽[18]均與冷卻液通槽[13]相通。
2.根據權利要求1所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於在所述凹模模套[11]上的冷卻液通槽[13]內，冷卻液通槽[13]分別與進液槽[12]和出液槽[18]相通的進液口[24]和出液口[22]之間，設有隔斷[23]。
3.根據權利要求1所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於所述的凹模模套[11]的內壁為上窄下寬的錐筒結構，凹模模具[20]的外壁為上窄下寬的楔狀結構。
4.根據權利要求1所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於所述的凸模緊固件分為上緊固件[5]和下緊固件[8]，上緊固件[5]為上端密封的筒狀結構，下緊固件[8]為中空筒狀結構，上緊固件套在下緊固件的外面，並與下緊固件之間為螺紋式連接，凸模[9]套在下緊固件[8]內，凸模平板[7]夾在上緊固件[5]與凸模[9]之間；上緊固件[5]筒內圓周大於凸模平板[7]外周，平板[7]外緣與上緊固件[5]筒狀結構的內壁間形成環形通槽[2]，上緊固件內壁與外壁之間開有進液槽[6]和出液槽[1]，進液槽[6]與凸模平板通孔[4]外口相通，出液槽[1]與環形通槽[2]相通。
5.根據權利要求4所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於從所述的凸模上緊固件[5]的進液槽[6]插入一進液管，並通過凸模平板[7]上的通孔[4]，插進凸模的冷卻液槽[21]，進液管與冷卻液槽的槽壁及槽底間留有間隙。
6.根據權利要求4所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於所述的凸模緊固件的下緊固件[8]內壁為上寬下窄的錐筒結構，凸模[9]套在下緊固件內的部分為與下緊固件內壁形狀結構相吻合的、上寬下窄的楔狀結構，其兩者之間為緊密配合。
7.根據權利要求1所述的熱衝孔成型模具，其特徵在於所述的凹模緊固件分為上夾板[10]和下夾座[14]，兩者之間固定有凹模[17]；下夾座[14]上對應於凹模模具[20]的位置為通槽[16]，通槽[16]中設有一活塊[15]，活塊[15]上開有一通孔[25]，活塊[15]上端面大於凹模模具[20]的下端面，並與之相貼，活塊通孔[25]橫截面上的圓周大於模具下端面上其型腔[19]的外緣，小於在此接觸面上模具[20]外壁的外緣；該活塊[15]在下夾座[14]的通槽[16]中的兩個固定位置間作往復運動，當活塊處於其中一個固定位置時，模具型腔[19]對應於活塊上端面的通孔[25]以外的平面，當其處於另一個固定位置時，模具型腔[19]與活塊的通孔[25]處於同一中心軸線。
專利摘要本實用新型提供的一種礦用釺頭坯體熱衝孔成型模具。由於在模具的凸模和凹模中設計有循環冷卻液迴路,模具在衝壓過程中能夠保持穩定的溫度,使得該模具具有較長的使用壽命,可為普通模具的十倍之多;同時該模具具有較高的尺寸穩定性,成品合格率可達99%以上;而且由於該種冷卻方式使得成品易於脫模,從而能夠大大保證了生產連續性,有效提高生產效率。
文檔編號B21D28/24GK2471447SQ0120775
公開日2002年1月16日 申請日期2001年3月23日 優先權日2001年3月23日
發明者趙慶法, 陳慶方, 吳東列 申請人:台州市冶金工具廠