專利名稱：齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具的制作方法
技術領域：
齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具
技術領域：
本實用新型涉及金屬精密鍛造領域，特別涉及一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具。背景技術：
管柱毛坯是用于電力系統(tǒng)中的一種繞線芯棒，鍛造管柱毛坯須成形兩端面的孔和大端面錐形孔底面的面齒，請參閱圖1所示，其為一種管柱毛坯，110為大端的錐孔，120為錐孔110底部的面齒，130為小端的深孔，所述深孔130的壁厚差Λ O. 5mm,由于對所述管柱毛坯的孔形和齒形精度要求較高，且要保證很好的同軸度要求。目前，傳統(tǒng)的加工多采用沖孔鐓粗，再銑銷加工的工藝生產管柱毛坯，但是由于管柱的孔口壁厚較薄，切削后的產品經過輕微磕碰，孔口部會產生裂紋、斷裂等現(xiàn)象，并且生產效率低，切削內孔精度不高，強度不足、一致性差，很難保證批量生產且浪費材料。因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。

發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其結構簡單，能保證產品精度，節(jié)約成本、提高生產效率。為了解決上述問題，根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其包括沖頭導向套，裝配在沖頭導向套中的齒形沖頭，下模導向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齒形沖頭與沖頭導向套組合成一個整體沖頭結構，所述第二下模模芯設置于第一下模模芯的四周，并與第一下模模芯采用間隙配合。
進一步的，所述下模導向套圍成的下模腔呈由上至下直徑遞減的桶狀。進一步的，所述第一下模模芯和第二下模模芯之間的間隙< O. 1_，使得擠壓過程中第一下模模芯能在第二下模模芯中進行橫向細微的滑動。更進一步的，所述下模模芯與下模之間采用間隙配合以減小模芯切向受力。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本實用新型一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其其用于對冷鍛技術鍛造出的具有桶狀盲孔的圓柱體坯料的實體端進行擠齒擠孔形成具有直徑大小不同一端為錐形孔、另一端為桶狀盲孔的圓柱體以及它們之間的過渡段的鍛坯，所述錐形孔底部帶有面齒，所述齒形管柱冷鍛成形的工序包括下料，退火，拋丸，潤滑處理，反擠孔，拋丸，潤滑處理，擠齒擠孔，正火處理；所述擠齒擠孔工序包括擠齒，鐓粗，擠孔。進一步的，使用所述齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具執(zhí)行擠齒擠孔工序包括將所述具有桶狀盲孔的圓柱體坯料放入下模腔中，利用沖頭導向套與下模導向套導向擠壓，將圓柱體坯料的盲孔套在第一下模模芯上；所述齒形沖頭向下運動壓向圓柱體坯料實體端，圓柱體坯料受力增加，在坯料受力增大的情況下，所述齒形沖頭沖進圓柱體坯料中進而形成一錐形孔，同時錐形孔外沿的坯料金屬順著沖頭的錐度向上流動，使得圓柱體坯料加長，鐓粗，此時齒形沖頭的齒面使得錐形孔底部成形有面齒。[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型結構簡單，便于大批量生產與制造，且能保證產品精度，節(jié)約成本、提高生產效率。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖1是本實用新型齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具結構示意圖；[0014]圖2是利用圖1中擠齒擠孔模具對管柱坯料進行擠齒擠孔的工藝流程圖；[0015]圖3是經圖2工序后得到的產品形狀變化過程圖。
具體實施方式為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本實用新型至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。本實用新型齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，結構簡單，便于大批量生產與制造，且能保證產品精度，節(jié)約成本、提高生產效率。請參閱圖1所示，其為實用新型齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具結構示意圖。圖中所述擠齒擠孔模具采用分體沖頭和分體模芯結構，其包括沖頭導向套110，裝配在沖頭導向套110中的齒形沖頭120，下模導向套130，下模140，第一下模模芯150，第二下模模芯160，所述齒形沖頭120與沖頭導向套110組合成一個整體沖頭，所述齒形沖頭120為圓錐體狀且伸出沖頭導向套Iio —定距離。所述第二下模模芯160設置于第一下模模芯150的四周，并與第一下模模芯150米用間隙配合。所述下模導向套130圍成的下模腔呈由上至下直徑遞減的桶狀。所述第一下模模芯150和第二下模模芯160之間的間隙< O.1mm,使得擠壓過程中第一下模模芯150能在第二下模模芯160中進行橫向細微的滑動。所述下模模芯與下模之間采用間隙配合以減小模芯切向受力。請參閱圖2所示，其為擠齒擠孔模具對管柱坯料進行擠齒擠孔的工藝流程圖。請參閱圖3所示，其為經圖2工序后得到的產品形狀變化過程圖。其中所述擠齒擠孔的工序步驟為步驟210:下料采用圓盤鋸精確下料，毛坯重量波動為±0. 5g，圖3 (a)為下料工序得到的坯料棒材形狀。步驟220 :退火將坯料棒材經退火工序，目的是軟化棒材，降低棒材硬度，消除殘余應力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向，細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷。[0028]步驟230 :拋丸所述拋丸的目的是對坯料棒材進行表面清理，增加坯料棒材內部的錯位密度，提高棒材強度。步驟240 :潤滑處理，即磷皂化處理。步驟250:反擠孔所述反擠孔是將退火，拋丸，潤滑處理后的坯料棒材放入反擠壓模具的模腔中進行反擠壓以形成一端具有桶狀盲孔的圓柱體坯料，同時保證孔的壁厚差Λ d < O. 3mm。由于是在模腔內成形，因此可以保證圓柱體坯料內孔對外圓的同軸度。圖3 (b)為反擠工序得到的產品形狀。由于反擠內孔的金屬材料通過流動形成桶狀盲孔，反擠孔后的棒材軸向加長，因此降低了材料損耗。步驟260 :對反擠孔后的產品進行拋丸、潤滑處理。步驟270 :擠齒擠孔所述擠齒擠孔是對反擠孔后的圓柱體坯料經拋丸，潤滑處理后放入擠齒擠孔模具中進行擠齒，鐓粗和擠孔以形成具有直徑大小不同一端為錐形孔、另一端為桶狀盲孔的圓柱體以及它們之間的過渡段的鍛坯，所述錐形孔底部帶有面齒。本實用新型中在對坯料棒材擠齒擠孔時，擠齒，鐓粗和擠孔三道工序合一，在鐓粗臺階時將錐孔擠出，同時也帶出錐孔底部的面齒，節(jié)約成本，縮短生產周期，相對于傳統(tǒng)的切削加工節(jié)約成本，提高效率。圖3(c)為將擠齒擠孔工序得到的產品形狀。其中，在步驟 270擠齒擠孔后，對所得圓柱體坯料進行了正火處理以提高坯料的機械性能。接下來詳細介紹利用擠齒擠孔模具進行擠齒擠孔的過程。將所述齒形沖頭120裝配到沖頭導向套110中，組合成一個整體沖頭，再利用沖頭導向套110與下模導向套130導向擠壓,將圓柱體還料的反擠孔套在第一下模模芯150上，以進行校正坯料位置，以反擠孔定位來擠出錐形孔和面齒，這樣在該工序中形成坯料的孔口不會出現(xiàn)由于孔口壁厚較薄而產生開裂現(xiàn)象。由于反擠有壁厚差，擠壓過程中第一下模模芯150容易受到橫向的力而折斷，于是在設計此模具時，第一下模模芯150與第二下模模芯160之間采用間隙配合，擠壓過程中第一下模模芯150可以在第二下模模芯160進行橫向細微的滑動，讓第一下模模芯150來適合反擠圓柱體還料的壁厚差,從而減小第一下模模芯150在擠壓過程中承載的力，提高模具壽命。綜上所述，本實用新型采用分體模芯和分體沖頭結構，結構簡單，便于大批量生產與制造，且能保證產品精度，節(jié)約成本、提高生產效率。上述說明已經充分揭露了本實用新型的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本實用新型的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利要求書的范圍。相應地，本實用新型的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權利要求1.一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其包括沖頭導向套，裝配在沖頭導向套中的齒形沖頭，下模導向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齒形沖頭與沖頭導向套組合成一個整體沖頭結構，所述第二下模模芯設置于第一下模模芯的四周，并與第一下模模芯采用間隙配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其特征在于所述下模導向套圍成的下模腔呈由上至下直徑遞減的桶狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其特征在于所述第一下模模芯和第二下模模芯之間的間隙< O. 1_，使得擠壓過程中第一下模模芯能在第二下模模芯中進行橫向細微的滑動。
4.根據(jù)權利要求1所述的齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其特征在于所述下模模芯與下模之間采用間隙配合以減小模芯切向受力。
專利摘要本實用新型提供一種齒形管柱冷鍛擠齒擠孔模具，其包括沖頭導向套，裝配在沖頭導向套中的齒形沖頭，下模導向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齒形沖頭與沖頭導向套組合成一個整體沖頭結構，所述第二下模模芯設置于第一下模模芯的四周，并與第一下模模芯采用間隙配合。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型結構簡單，便于大批量生產與制造，且能保證產品精度，節(jié)約成本、提高生產效率。
文檔編號B21J5/10GK202894169SQ20122053812
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者蔡冰, 黃榮, 朱亞萍, 季成 申請人:鹽城理研精密鍛造有限公司