一種汽車螺母板擠壓成型模具的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車螺母板擠壓成型模具，涉及汽車零件加工工具【技術領域】。包括落料沖孔模具、坯料擠壓成型模具，落料沖孔模具包括第一施壓模具、第一承壓模具，第一承壓模具設有擠壓平臺和托料圈，中心柱的頂面與擠壓平臺齊平，第一施壓模具設有落料筒；坯料擠壓成型模具包括第二施壓模具和第二承壓模具，第二承壓模具帶有凹腔，凹腔內設有成型模塊，第二施壓模具帶有頂柱，頂柱的底面形狀和成型模塊的頂面形狀相吻合，在成型模塊的頂面和底面之間還開有模孔，在模孔內設有頂芯，頂柱底面有模桿。該模具利用了金屬塑性成形原理，通過對坯料的沖孔和擠壓將其加工成標準樣式，工序簡單，廢品率低，質量可靠。
【專利說明】
一種汽車螺母板擠壓成型模具

【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車零件加工工具【技術領域】。

【背景技術】
[0002]螺母板是歐洲產系列汽車中，車架總成副車架上的一個重要零件，螺母板的制作屬于高效、優質、低消耗的金屬材料塑性加工領域。在機械制造業，擠出擠壓技術水平，已成為各企業繼續發展與開拓的重要指標之一。從某種意義上說，擠壓技術的發展水平，是國家汽車工業水平，整體工業化水平，乃至現代化水平的重要標志。
[0003]當前，在汽車制造業中，汽車螺母板制作的現有工藝包括采用薄鋼板多次拉延、再鐓壓的過程，其制造工序包括:落料、七次壓延、沖孔、鐓壓、修邊等12道工序，缺點為工序多，控制材料流動困難，廢品率高，質量不穩定。
[0004]為了克服現有汽車螺母板制作采用拉延工藝的缺點，現需要一種新型的汽車螺母板擠壓成型模具。


【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種汽車螺母板擠壓成型模具，該模具利用了金屬塑性成形原理，通過對坯料的沖孔和擠壓將其加工成標準樣式，工序簡單，廢品率低，
質量可靠。
[0006]為解決上述問題本發明采取的技術方案是:一種汽車螺母板擠壓成型模具，包括落料沖孔模具、坯料擠壓成型模具，所述落料沖孔模具包括上部的第一施壓模具和下部的第一承壓模具，第一施壓模具借助于導向滑臂與第一承壓模具連接，所述第一承壓模具上表面設有水平的擠壓平臺，所述擠壓平臺的中部設有中心柱，圍繞中心柱設有環狀的可沿豎直方向移動的托料圈，所述中心柱的頂面與擠壓平臺臺面齊平，所述第一施壓模具下表面設有與托料圈上下對正且底面形狀與托料圈頂面形狀相同的落料筒；所述坯料擠壓成型模具包括上方的第二施壓模具和下方的第二承壓模具，所述第二承壓模具帶有凹腔，所述凹腔內設有成型模塊，所述第二施壓模具帶有可插入到凹腔內的頂柱，所述頂柱的底面形狀和成型模塊的頂面形狀相吻合，在成型模塊上設有連通其頂面和底面的模孔，在模孔內設有可沿模孔長度方向移動的頂芯，所述頂柱底面還帶有可插入模孔內的模桿，所述凹腔的截面形狀與頂柱的截面形狀相同，所述成型模塊與凹腔內壁之間無縫隙，所述頂芯的直徑與模孔內徑相等，所述模桿的直徑小于模孔的直徑。
[0007]優選的，所述落料筒的中心孔內設有可沿中心孔長度方向移動的打料棒，圍繞落料筒設有一圈可壓縮的彈性材料，所述托料圈下端借助于頂桿移動，所述頂桿下端與托板連接。
[0008]優選的，所述彈性材料為橡膠層，所述橡膠層下部連接有墊板。
[0009]優選的，所述頂柱的底面為錐面。
[0010]優選的，所述頂柱的底面為平面。
[0011]優選的，所述第二承壓模具上還設有從下部穿到模孔內的頂芯，所述頂芯的頂面水平。
[0012]優選的，所述第二施壓模具為開口向下的凹形模，所述頂柱設在凹形模內，所述頂柱借助于大螺母固定，所述大螺母與凹形模的外壁通過螺紋連接，所述頂柱與凹形模內壁之間擠壓有彈簧。
[0013]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:綜上所述為了克服現有汽車螺母板制作采用拉延工藝的缺點，應用金屬塑性成形原理，螺母板采用擠壓成型工藝，落料沖孔、預制正擠壓、成型正擠壓、3個步驟代替現有工藝中的7次拉延、沖孔鐓壓提高了生產效率和尺寸精度，增加了螺母板的抗拉、抗剪強度和機械性能。在擠壓過程中金屬材料在壓應力作用擠壓后金屬材料的晶粒組織更加細小而密實，金屬流線不被切斷，而是沿擠壓件輪廓連續分布，大大提聞了制作效率，有效的提聞了廣品的質量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1落料沖孔模具結構示意圖；
圖2頂柱底面為錐面的坯料擠壓成型模具結構示意圖；
圖3頂柱底面為平面的坯料擠壓成型模具結構示意圖；
圖4汽車螺母的結構示意圖；
圖5為圖4沿A-A向的剖視圖。
[0015]其中，1、第一施壓模具，2、第一承壓模具，3、導向滑臂，4、擠壓平臺，5、中心柱，6、托料圈，7、落料筒，8、第二施壓模具，9、第二承壓模具，10、凹腔，11、成型模塊，12、頂柱，13、模孔，14、頂芯，15、模桿，16、打料棒，17、頂桿，18、托板，19、橡膠層，20、墊板，21、大螺母，22、彈黃夾，23、板體，24、柱狀筒。

【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2、圖3所示:一種汽車螺母板擠壓成型模具，包括落料沖孔模具、坯料擠壓成型模具，所述落料沖孔模具包括上部的第一施壓模具I和下部的第一承壓模具2，所述第一施壓模具I借助于導向滑臂3與第一承壓模具2連接，所述第一承壓模具2上表面設有水平的擠壓平臺4，所述擠壓平臺4的中部設有中心柱5，圍繞中心柱5設有環狀的可沿豎直方向移動的托料圈6，所述中心柱5的頂面與擠壓平臺4臺面齊平，所述第一施壓模具I下表面設有與托料圈6上下對正且底面形狀與托料圈6頂面形狀相同的落料筒7 ;所述坯料擠壓成型模具包括上方的第二施壓模具8和下方的第二承壓模具9，所述第二承壓模具9帶有凹腔10，所述凹腔10內設有成型模塊11，所述第二施壓模具8帶有可插入到凹腔10內的頂柱12，所述頂柱12的底面形狀和成型模塊11的頂面形狀相吻合，在成型模塊11上設有連通其頂面和底面的模孔13，在模孔13內設有可沿模孔13長度方向移動的頂芯14，所述頂柱12底面還帶有可插入模孔13內的模桿15，所述凹腔10的截面形狀與頂柱12的截面形狀相同，所述成型模塊11與凹腔10內壁之間無縫隙，所述頂芯14的直徑與模孔13內徑相等，所述模桿15的直徑小于模孔13的直徑。
[0017]所述落料筒7的中心孔內設有可沿中心孔長度方向移動的打料棒16，圍繞落料筒7設有一圈可壓縮的彈性材料，所述托料圈6下端借助于頂桿17移動，所述頂桿17下端與托板18連接。所述彈性材料為橡膠層19，所述橡膠層19下部連接有墊板20。所述頂柱12的底面為錐面。所述頂柱12的底面為平面。
[0018]所述頂芯14從成型模塊11底面穿到模孔13內，所述頂芯14的頂面水平。
[0019]所述第二施壓模具8為開口向下的凹形模，所述頂柱12設在凹形模內，所述頂柱12借助于大螺母21固定，所述大螺母21與凹形模的外壁通過螺紋連接，所述頂柱12與凹形模內壁之間設有彈簧夾22。
[0020]如圖4所示為汽車螺母的結構示意圖，本模具并不包括汽車螺母的翻邊制作程序，本模具只是制作汽車螺母板，根據圖4可知該汽車螺母板由板體23和中心的柱狀筒24組成。
[0021]為了實現此加工，共需進行三個工序，如圖1所示:步驟I落料沖孔:通過落料沖孔模具進行落料和沖孔，首先將需要加工的金屬料放置在擠壓平臺4上，由于中心柱5的頂面與擠壓平臺4臺面齊平，且托料圈6也與擠壓平臺4的臺面齊平，金屬料可以平放，落料筒7的下表面形狀與托料圈6的形狀一致，并且兩者上下對正，也就是落料筒7壓下來的時候會與托料圈6重合,托料圈6可沿著豎直方向移動，當給托料圈6向下的壓力時,托料圈6會向下運動，所以托料圈6下方為空腔，并且連接有頂桿17，頂桿17可以對托料圈6進行上下推拉，中心柱5固定不動，在落料筒7的筒孔也就是中心孔內為打料棒16，可上下進行捶打，在進行加工的時候，第一施壓模具I沿著導向滑臂3向下運動，并將料體擠壓在第一施壓模具I和第一承壓模具2之間，這時落料筒7繼續向下運動，對料體進行擠壓，而位于擠壓平臺4和中心柱5上的部分料體不會向下運動，但是位于托料圈6上的料體在落料筒7的擠壓下會繼續向下運動，并與其他料體分離，沖成帶有孔的坯料，在落料筒7進行沖料的過程中，四周的橡膠層19會擠壓，而被中心柱5沖出來的料塊則進入到了落料筒7的中心孔內，完成后第一施壓模具I上升，利用頂桿17推動托料圈6將坯料頂出，再用打料棒16將中心孔內的料塊取出即可，所以上述過程為落料沖孔工序，得到了最初的坯料，沖出來的還料的截面形狀與托料圈6的表面形狀相同,所以可事先設定托料圈6的形狀來決定沖出來的坯料形狀。
[0022]如圖2所示:步驟2預制正擠壓:將經過步驟I所加工出來的坯料放在第二承壓模具9的凹腔10內，凹腔10的截面形狀也與托料圈6頂面的形狀相同，所以凹腔10正好將坯料放入到其中，第二施壓模具8上的頂柱12的截面也與凹腔10的截面形狀相同，也就是頂柱12也是正好插進到凹腔10內，在凹腔10內放置有成型模塊11，成型模塊11的截面形狀也和凹腔10的截面形狀相同，成型模塊11中心帶有模孔13，頂柱12底面的模桿15下落時正好插到模孔13里面，并且該模桿15是位于模孔13中心位置的，也就是說模桿15和模孔13在同一水平面上的圓心重合，模孔13內設有頂芯14可上下移動，但是當進行擠壓的時候頂芯14是固定不動的，當坯料放到凹腔10內時，此時坯料位于成型模塊11的上部，第二施壓模塊8向下壓，開始對坯料進行擠壓，由于頂柱12和成型模塊11的截面形狀與凹腔10均相同，所以坯料只能在兩者之間進行擠壓，不會從側邊縫隙擠出，由圖2可知，此次擠壓選擇了底面為錐面的頂柱12，而成型模塊11的頂部是和頂柱12底面相吻合的形狀，坯料被擠壓成了錐形，并且有一部分坯料向下運動進入到模孔13內，并接觸到頂芯14的頂面，由于模孔13內有模桿15，擠壓時模桿15底端會和頂芯14頂面接觸，所以形成了帶有柱狀筒24且板體23呈錐形的初步坯料模型，然后通過向上推頂頂芯14將其頂出。
[0023]如圖3所示:第三道工序步驟3成型正擠壓:圖3與圖2的基本結構一致，唯一變化的是換成了底面形狀呈平面的頂柱12，同時換了頂面也為平面的成型模塊11，將經過步驟2得到的初步坯料模型同樣放到凹腔10內，頂柱12同樣向下壓，將步驟2得到的坯料模型的錐形面擠壓成平面，而經過步驟2所得到的柱狀筒24的結構不變，完成后再次通過頂芯14頂出。實施步驟I的目的是得到帶有孔且邊緣形狀符合要求的坯料，步驟2中先將其擠壓成錐形的目的是方便坯料在擠壓下向下流動形成柱狀筒24，如果沒有步驟2直接用步驟3的話平面的結構不利于坯料的流動，不利于柱狀筒24的形成，而步驟3則將已經形成柱狀筒24的坯料進行再次加工修正，將錐形壓成平面。
[0024]經過以上三個步驟之后將完成的坯料模型再用別的設備進行翻邊處理即可形成汽車螺母，以上第一施壓模具I和第二施壓模具8的運動都是在液壓機作用下完成的。
[0025]綜上所述為了克服現有汽車螺母板制作采用拉延工藝的缺點，應用金屬塑性成形原理，螺母板采用擠壓成型工藝，落料沖孔、預制正擠壓、成型正擠壓、3個步驟代替現有工藝中的7次拉延、沖孔鐓壓提高了生產效率和尺寸精度，增加了螺母板的抗拉、抗剪強度和機械性能，在擠壓過程中金屬材料在壓應力作用擠壓后金屬材料的晶粒組織更加細小而密實，金屬流線不被切斷，而是沿擠壓件輪廓連續分布，大大提高了制作效率，有效的提高了產品的質量。
【權利要求】
1.一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:包括落料沖孔模具、坯料擠壓成型模具，所述落料沖孔模具包括上部的第一施壓模具(I)和下部的第一承壓模具(2)，所述第一施壓模具(I)借助于導向滑臂(3 )與第一承壓模具(2 )連接，所述第一承壓模具(2 )上表面設有水平的擠壓平臺(4)，所述擠壓平臺(4)的中部設有中心柱(5)，圍繞中心柱(5)設有環狀的可沿豎直方向移動的托料圈(6)，所述中心柱(5)的頂面與擠壓平臺(4)臺面齊平，所述第一施壓模具(I)下表面設有與托料圈(6)上下對正且底面形狀與托料圈(6)頂面形狀相同的落料筒(7);所述坯料擠壓成型模具包括上方的第二施壓模具(8)和下方的第二承壓模具(9)，所述第二承壓模具(9)帶有凹腔(10)，所述凹腔(10)內設有成型模塊(11)，所述第二施壓模具(8)帶有可插入到凹腔(10)內的頂柱(12)，所述頂柱(12)的底面形狀和成型模塊(11)的頂面形狀相吻合，在成型模塊(11)上設有連通成型模塊(11)頂面和底面的模孔(13)，在模孔(13)內設有可沿模孔(13)長度方向移動的頂芯(14)，所述頂柱(12)底面還帶有可插入模孔(13)內的模桿(15)，所述凹腔(10)的截面形狀與頂柱(12)的截面形狀相同，所述成型模塊(11)與凹腔(10)內壁之間無縫隙，所述頂芯(14)的直徑與模孔(13)內徑相等，所述模桿(15)的直徑小于模孔(13)的直徑。
2.根據權利要求1所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述落料筒(7)的中心孔內設有可沿中心孔長度方向移動的打料棒(16)，圍繞落料筒(7)設有一圈可壓縮的彈性材料，所述托料圈(6)下端借助于頂桿(17)移動，所述頂桿(17)下端與托板(18)連接。
3.根據權利要求2所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述彈性材料為橡膠層(19 )，所述橡膠層(19 )下部連接有墊板(20 )。
4.根據權利要求1所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述頂柱(12)的底面為錐面。
5.根據權利要求1所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述頂柱(12)的底面為平面。
6.根據權利要求4或5所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述頂芯(14)從成型模塊(11)底面穿到模孔(13)內，所述頂芯(14)的頂面水平。
7.根據權利要求6所述的一種汽車螺母板擠壓成型模具，其特征在于:所述第二施壓模具(8)為開口向下的凹形模，所述頂柱(12)設在凹形模內，所述頂柱(12)借助于大螺母(21)固定，所述大螺母(21)與凹形模的外壁通過螺紋連接，所述頂柱(12)與凹形模內壁之間設有彈簧夾(22)。
【文檔編號】B21C25/02GK104128380SQ201410361806
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】高鳳巢, 葉光昱, 崔博南, 趙大龍 申請人:滄州惠邦機電產品制造有限責任公司