一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模的製作方法

2024-02-19 03:23:15

本發明涉及一種模具，特別是指一種成型大頭小杆零件的冷鍛衝模。

背景技術：

大頭小杆工件的冷鍛成型，需用上模仁大孔及下模仁小孔的衝模來鍛造加工，形成上模的壁厚小，而下模的壁厚大的壁厚不均特徵，通過上、下模殼組立上、下模仁時導致其預壓量的嚴重不均衡，以致衝模失效，衝模失效形式主要有磨損或開裂。

所述磨損失效是指因模具內腔磨損而使得工件的尺寸超出設計要求，而開裂失效是指尚未達到磨損極限之前，由於模具內腔出現裂紋及其擴展而引起的早期損壞，開裂失效又分塑性開裂和疲勞開裂。所述上、下模殼組立上、下模仁時導致的衝模失效是模具疲勞開裂，而此時工件的尺寸並未出現偏差，即磨損失效還未出現。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，極大提高了衝模的強度和壽命。

為實現上述目的，本發明技術方案為：

一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，該冷鍛衝模包括上模和下模；所述的下模包括自上而下套設在下模套中的下模仁和墊片；其中，所述的下模仁由一內模仁套設在一外模仁中組成；所述的內模仁與外模仁冷壓套合，所述的外模仁與下模套熱套組合，所述的墊片與下模套間隙配合；一螺接件螺接在下模殼中，並向上抵頂下模套，以使所述的下模套與下模殼冷壓套合，所述的螺接件上設有沉孔；所述螺接件的頂端設有斜倒角，於所述下模殼上對應該斜倒角設有凹槽，該凹槽與所述斜倒角之間形成調節間隙。

如上所述的一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，所述下模套的上端面為中間高兩邊低的斜面，該斜面的傾斜角設為1°-5°。

如上所述的一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，所述上模包括套設在一上仁套圈中的上模仁，所述上仁套圈套設在上模殼中；所述上模仁和上仁套圈形成一上窄下寬的錐臺狀，該錐臺狀上模仁和上仁套圈的傾角T範圍2°-7°。

如上所述的一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，所述上模殼和下模殼為一體結構的模殼，上模殼與下模殼之間設有上排油孔；所述螺接件上設有與沉孔相通的下油孔，於下模殼與下模套之間形成設有油溝，該油溝連通上油孔和下油孔。

上述技術方案的有益之處在於：

本發明冷鍛衝模的下模不僅由內向外形成內模仁、外模仁、下模套和下模殼的四層結構，且內模仁與外模仁採用冷壓套合，操作簡單易行，內模仁得到穩定均勻的周向預壓應力，提高下模強度。外模仁與下模套採用熱套組合，因是冷鍛模具，在較低溫度下的模具連接適合採用熱套工藝，熱套連接可傳遞軸向預壓應力及徑向預壓應力同時作用的載荷，提高下模的強度。下模套與下模殼採用冷壓套合，在橫向結構上多層的、複合的組合結構方式來提高了衝模的強度和壽命。本發明還通過一可調節螺接在下模殼中的螺接件來抵頂下模套，以產生的軸向力來完成下模套與下模殼採用冷壓套合，操作簡單易行，下模套得到穩定均勻的周向預壓應力，提高整體模具強度。在本發明下模的縱向結構中，還在下模仁和下模套之間設有墊片，鍛造生產時下模仁所承受的向下的軸向鍛造力須由墊片承載，墊片僅承載軸向力，其與下模套採用間隙配合即可，也更便於整體模具的套合與拆卸。

本發明採用中間高兩邊低的下模套的端面，鍛造生產時下模仁承受向下的軸向鍛造力，使上、下模的分模面形成微小間隙，模腔中的油或氣會從該分模面的間隙排出，而採用中間高兩邊低的下模套的端面能將該油或氣接通排出，可提高模具的壽命。

本發明的上模仁和上仁套圈為上窄下寬的錐臺狀，鍛造生產時上模仁會承受徑向的鍛造力，套合時須採用錐臺狀加壓使上模仁產生徑向的預壓應力，可大大提高上模仁的強度，也更便於上模仁和上仁套圈的套合與拆卸。

本發明在模殼和螺接件內腔形成油路，由油溝連通上油孔和下油孔形成的油路，可排油或排氣而能提高模具的壽命。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明冷鍛衝模合模狀態的剖視結構示意圖；

圖2是本發明冷鍛衝模模殼與螺接件分解狀態的剖視結構示意圖；

圖3是本發明下模的剖視結構示意圖；

圖4是本發明上模仁的剖視結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1、2所示的一種成型大頭小杆類零件的冷鍛衝模，該冷鍛衝模包括上模10和下模20。

請結合圖3所示，所述的下模20包括一下模殼24，和自上而下套設在下模套21中的下模仁22和墊片23。所述的下模仁22由一內模仁221套設在一外模仁222中組成。也就是，所述的墊片23置於內、外模仁221、222下方的下模套21的空腔中，且，所述的墊片23間隙配合在下模套21中。

本發明所述的內模仁221與外模仁222冷壓套合，操作簡單易行，內模仁得到穩定均勻的周向預壓應力，提高下模強度。

本發明所述的外模仁222與下模套21熱套組合，因是冷鍛模具，在較低溫度下的模具連接適合採用熱套工藝，熱套連接可傳遞軸向預壓應力及徑向預壓應力同時作用的載荷，提高下仁的強度。

本發明還包括有一螺接件30，該螺接件30的外螺紋與下模殼24底部空腔中設有的內螺紋螺接，以使該螺接件30螺接在下模殼24中。該螺接件30通過向上抵頂下模套21產生的軸向力，以完成下模套21與下模殼24的冷壓套合。所述螺接件30對下模套21產生的軸向力可通過下模殼24與該螺接件30之間的調節間隙40來調節。具體的說，本發明螺接件30的頂端設有斜倒角31，於所述下模殼24上對應該斜倒角31設有凹槽241，所述的調節間隙40形成在該凹槽241與該斜倒角31之間。所述的螺接件30上設有沉孔32，工具作用於該沉孔32就可調節該螺接件30向上抵頂下模套21的軸向力。

本發明螺接件30上設有與螺接件30的沉孔32相通的下油孔42，該下油孔42為一斜孔，於下模套21和下模殼之間形成油溝43，該油溝43連通下油孔42。

本發明所述下模套21的上端面21A為中間高兩邊低的斜面，傾斜角a設為1°-5°。採用中間高兩邊低的下模套21的端面，鍛造生產時下模仁22承受向下的軸向鍛造力，使上、下模10、20的分模面形成微小間隙，模腔中的油或氣會從該分模面的間隙排出，而採用中間高兩邊低的下模套21的端面能將該油或氣接通排出，可提高模具的壽命。

請結合圖4所示，本發明上模10包括套設在一上仁套圈12中的上模仁11，所述上仁套圈12套設在上模殼13中，所述的所述上模仁11和上仁套圈12形成一上窄下寬的錐臺狀。錐臺狀上模仁11的傾角T範圍2°-7°。鍛造生產時上模仁11會承受徑向的鍛造力，套合時須採用錐臺狀加壓使上模仁11產生徑向的預壓應力，可大大提高上模仁的強度，也更便於上模仁11和上仁套圈12的套合與拆卸。

如圖1、2所示，本發明上模殼13和下模殼24為一體模殼結構。於上模殼13和下模殼24之間設有上排油孔41，該上排油孔41為一斜孔。所述的油溝43連通模殼上的上排油孔41和螺接件30上的下油孔42，以形成油路，連通採用中間高兩邊低的下模套21端面排出的油或氣，將該油或氣排出整體模具外，提高整體模具壽命。

上述說明示出並描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述發明構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權利要求的保護範圍內。