本發明涉及一種自行車立管用3D鍛造方法，涉及鍛造技術領域。

背景技術：

自行車是人們短距離出行時常用的代步工具，自行車騎行時省力、靈活且方便且兼具環保及運動效果，因而深受人們的歡迎和喜愛，得到廣泛的應用。自行車把立主要用于安裝在自行車龍頭上以便于固定頭燈或者電筒之類的照明裝置。

自行車把立的加工通常采用CNC加工或者鍛造的方式。CNC是用數控銑床或者加工中心通過銑削去除材料的過程，直接用CNC加工出來的零件機械性能并不好，還需要復雜的熱處理和表面處理工藝才能達到理想的機械性能，并且通常由普通CNC加工出來的零件只能保證零件的精度，保證不了良好的表面質量，通常還需要有拋光的工藝；鍛造是一個利用高溫及高壓將材料鑄造成設計形狀的過程，是利用外力，通過工具或模具使金屬坯料產生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和內在質量毛坯、零件的一種加工方法，鍛造的過程可制出密度較高的材質，并可讓產品更具抗金屬疲勞的特性。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種自行車立管用3D鍛造方法，該3D鍛造方法組裝簡單方便、易于拆卸且便于在芯棒上行過程中將空氣排出，減小芯棒運動過程中的阻力，防止產品內壁刮傷；同時，提供一種基于上述3D鍛造模具的鍛造方法。

為達到上述目的，本發明采用的3D鍛造模具技術方案是：一種自行車立管用3D鍛造方法，所述3D鍛造方法基于一鍛造模具，此鍛造模具包括左模仁、右模仁、外成型沖、外成型沖模板、芯棒和內成型沖座，所述左模仁和右模仁相對的表面分別開有左形槽、右形槽，從而在左模仁和右模仁之間形成一型腔；

所述芯棒上端固定于內成型沖座的下表面，所述芯棒下端為沖頭端，所述芯棒嵌入外成型沖的中心通孔內，位于所述外成型沖的側表面開有至少2個半圓凹槽，此至少2個半圓凹槽分別位于中心通孔兩側；

所述外成型沖模板中心開有一安裝通孔，沿外成型沖模板平面方向且位于安裝通孔兩側分別開有銷孔，所述外成型沖嵌入外成型沖模板的安裝通孔內，一插銷嵌入外成型沖模板的銷孔內并與外成型沖的半圓凹槽吻合接觸，所述芯棒的外側面開有通氣槽，此通氣槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的頂部；

所述3D鍛造方法包括以下步驟：

步驟一、將坯料放在加工臺面上，左模仁和右模仁在氣缸推動下合攏，對坯料的側面進行鍛造成型；

步驟二、外成型沖模板在氣缸作用下下行，與左模仁和右模仁上表面接觸，對坯料的上表面進行鍛造成型；

步驟三、外成型沖模板在氣缸作用下上行，與坯料分離；

步驟四、內成型沖座在氣缸作用下與芯棒一起下行到所需位置，在坯料中心沖孔的同時在所形成的孔周向產生薄壁；

步驟五、內成型沖座在氣缸作用下與芯棒一起上行復位，完成鍛造。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1. 上述方案中，位于所述外成型沖的側表面開有4個半圓凹槽，其中2個位于中心通孔一側，另2個位于中心通孔另一側。

2. 上述方案中，所述芯棒的沖頭端的端面為錐形面。

3. 上述方案中，所述通氣槽的軸向距離為2~4cm。

4. 上述方案中，所述步驟一之前，需對坯料進行高溫處理。

5. 上述方案中，坯料在鍛造過程中始終處于加熱狀態。

6. 上述方案中，所述內成型沖座與芯棒的下行行程決定了鍛造出零件的長度。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：

本發明自行車立管用3D鍛造方法，其開發一種3D鍛造模具，其沿外成型沖模板平面方向且位于安裝通孔兩側分別開有銷孔，所述外成型沖嵌入外成型沖模板的安裝通孔內，一插銷嵌入外成型沖模板的銷孔內并與外成型沖的半圓凹槽吻合接觸，外成型沖與外成型沖模板的連接方式，使得組裝簡單方便且易于拆卸；其次，其芯棒的外側面開有通氣槽，此通氣槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的頂部，通氣槽的設置，可以有效避免芯棒下行過程中與左模仁、右模仁之間緊密配合形成真空而無法拔出或將芯棒拔段的情況，將空氣排出，有效減少芯棒上行過程中的阻力，從而避免因阻力過大導致產品內壁被劃傷的情況；此外，采用3D模具，可以同時將材料內部及外部鍛造成型，所制出的自行車把立強度高、應力均勻、機械性能良好。

附圖說明

附圖1為本發明3D鍛造模具結構示意圖；

附圖2為本發明3D鍛造模具局部結構示意圖。

以上附圖中：1、鍛造模具；2、左模仁；3、右模仁；4、外成型沖；5、外成型沖模板；6、芯棒；7、內成型沖座；8、型腔；9、安裝孔；10、銷孔；11、插銷；12、沖頭端；14、半圓凹槽；15、左形槽；16、右形槽；17、中心通孔；18、通氣槽。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步描述：

實施例1：一種自行車立管用3D鍛造方法，所述3D鍛造方法基于一鍛造模具1，此鍛造模具1包括左模仁2、右模仁3、外成型沖4、外成型沖模板5、芯棒6和內成型沖座7，所述左模仁2和右模仁3相對的表面分別開有左形槽15、右形槽16，從而在左模仁2和右模仁3之間形成一型腔8；

所述芯棒6上端固定于內成型沖座7的下表面，所述芯棒6下端為沖頭端12，所述芯棒6嵌入外成型沖4的中心通孔17內，位于所述外成型沖4的側表面開有至少2個半圓凹槽14，此至少2個半圓凹槽14分別位于中心通孔17兩側；

所述外成型沖模板5中心開有一安裝通孔9，沿外成型沖模板5平面方向且位于安裝通孔9兩側分別開有銷孔10，所述外成型沖4嵌入外成型沖模板5的安裝通孔9內，一插銷11嵌入外成型沖模板5的銷孔10內并與外成型沖4的半圓凹槽14吻合接觸，所述芯棒6的外側面開有通氣槽18，此通氣槽18由芯棒6的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒6的頂部；

所述3D鍛造方法包括以下步驟：

步驟一、將坯料放在加工臺面上，左模仁2和右模仁3在氣缸推動下合攏，對坯料的側面進行鍛造成型；

步驟二、外成型沖模板5在氣缸作用下下行，與左模仁2和右模仁3上表面接觸，對坯料的上表面進行鍛造成型；

步驟三、外成型沖模板5在氣缸作用下上行，與坯料分離；

步驟四、內成型沖座7在氣缸作用下與芯棒6一起下行到所需位置，在坯料中心沖孔的同時在所形成的孔周向產生薄壁；

步驟五、內成型沖座7在氣缸作用下與芯棒6一起上行復位，完成鍛造。

上述芯棒6的沖頭端12的端面為錐形面；上述通氣槽18的軸向距離為3cm。

上述步驟一之前，需對坯料進行高溫處理。

上述內成型沖座7與芯棒6的下行行程與鍛造出零件的長度一致。

實施例2：一種自行車立管用3D鍛造方法，所述3D鍛造方法基于一鍛造模具1，此鍛造模具1包括左模仁2、右模仁3、外成型沖4、外成型沖模板5、芯棒6和內成型沖座7，所述左模仁2和右模仁3相對的表面分別開有左形槽15、右形槽16，從而在左模仁2和右模仁3之間形成一型腔8；

所述芯棒6上端固定于內成型沖座7的下表面，所述芯棒6下端為沖頭端12，所述芯棒6嵌入外成型沖4的中心通孔17內，位于所述外成型沖4的側表面開有至少2個半圓凹槽14，此至少2個半圓凹槽14分別位于中心通孔17兩側；

所述外成型沖模板5中心開有一安裝通孔9，沿外成型沖模板5平面方向且位于安裝通孔9兩側分別開有銷孔10，所述外成型沖4嵌入外成型沖模板5的安裝通孔9內，一插銷11嵌入外成型沖模板5的銷孔10內并與外成型沖4的半圓凹槽14吻合接觸，所述芯棒6的外側面開有通氣槽18，此通氣槽18由芯棒6的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒6的頂部；

所述3D鍛造方法包括以下步驟：

步驟一、將坯料放在加工臺面上，左模仁2和右模仁3在氣缸推動下合攏，對坯料的側面進行鍛造成型；

步驟二、外成型沖模板5在氣缸作用下下行，與左模仁2和右模仁3上表面接觸，對坯料的上表面進行鍛造成型；

步驟三、外成型沖模板5在氣缸作用下上行，與坯料分離；

步驟四、內成型沖座7在氣缸作用下與芯棒6一起下行到所需位置，在坯料中心沖孔的同時在所形成的孔周向產生薄壁；

步驟五、內成型沖座7在氣缸作用下與芯棒6一起上行復位，完成鍛造。

位于所述外成型沖4的側表面開有4個半圓凹槽14，其中2個位于中心通孔17一側，另2個位于中心通孔17另一側。

上述通氣槽18的軸向距離為2.5cm；上述步驟一之前，需對坯料進行高溫處理。

坯料在鍛造過程中始終處于加熱狀態。

采用上述自行車立管用3D鍛造方法，其開發一種3D鍛造模具，其沿外成型沖模板平面方向且位于安裝通孔兩側分別開有銷孔，所述外成型沖嵌入外成型沖模板的安裝通孔內，一插銷嵌入外成型沖模板的銷孔內并與外成型沖的半圓凹槽吻合接觸，外成型沖與外成型沖模板的連接方式，使得組裝簡單方便且易于拆卸；其次，其芯棒的外側面開有通氣槽，此通氣槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的頂部，通氣槽的設置，可以有效避免芯棒下行過程中與左模仁、右模仁之間緊密配合形成真空而無法拔出或將芯棒拔段的情況，將空氣排出，有效減少芯棒上行過程中的阻力，從而避免因阻力過大導致產品內壁被劃傷的情況；此外，采用3D模具，可以同時將材料內部及外部鍛造成型，所制出的自行車把立強度高、應力均勻、機械性能良好。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。