专利名称：齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具的制作方法
技术领域：
齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具
技术领域：
本实用新型涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具。背景技术：
管柱毛坯是用于电力系统中的一种绕线芯棒，锻造管柱毛坯须成形两端面的孔和大端面锥形孔底面的面齿，请参阅图1所示，其为一种管柱毛坯，110为大端的锥孔，120为锥孔110底部的面齿，130为小端的深孔，所述深孔130的壁厚差Λ O. 5mm,由于对所述管柱毛坯的孔形和齿形精度要求较高，且要保证很好的同轴度要求。目前，传统的加工多采用冲孔镦粗，再铣销加工的工艺生产管柱毛坯，但是由于管柱的孔口壁厚较薄，切削后的产品经过轻微磕碰，孔口部会产生裂纹、断裂等现象，并且生产效率低，切削内孔精度不高，强度不足、一致性差，很难保证批量生产且浪费材料。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其结构简单，能保证产品精度，节约成本、提高生产效率。为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其包括冲头导向套，装配在冲头导向套中的齿形冲头，下模导向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齿形冲头与冲头导向套组合成一个整体冲头结构，所述第二下模模芯设置于第一下模模芯的四周，并与第一下模模芯采用间隙配合。
进一步的，所述下模导向套围成的下模腔呈由上至下直径递减的桶状。进一步的，所述第一下模模芯和第二下模模芯之间的间隙< O. 1_，使得挤压过程中第一下模模芯能在第二下模模芯中进行横向细微的滑动。更进一步的，所述下模模芯与下模之间采用间隙配合以减小模芯切向受力。根据本发明的另一方面，本实用新型一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其其用于对冷锻技术锻造出的具有桶状盲孔的圆柱体坯料的实体端进行挤齿挤孔形成具有直径大小不同一端为锥形孔、另一端为桶状盲孔的圆柱体以及它们之间的过渡段的锻坯，所述锥形孔底部带有面齿，所述齿形管柱冷锻成形的工序包括下料，退火，抛丸，润滑处理，反挤孔，抛丸，润滑处理，挤齿挤孔，正火处理；所述挤齿挤孔工序包括挤齿，镦粗，挤孔。进一步的，使用所述齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具执行挤齿挤孔工序包括将所述具有桶状盲孔的圆柱体坯料放入下模腔中，利用冲头导向套与下模导向套导向挤压，将圆柱体坯料的盲孔套在第一下模模芯上；所述齿形冲头向下运动压向圆柱体坯料实体端，圆柱体坯料受力增加，在坯料受力增大的情况下，所述齿形冲头冲进圆柱体坯料中进而形成一锥形孔，同时锥形孔外沿的坯料金属顺着冲头的锥度向上流动，使得圆柱体坯料加长，镦粗，此时齿形冲头的齿面使得锥形孔底部成形有面齿。[0011]与现有技术相比，本实用新型结构简单，便于大批量生产与制造，且能保证产品精度，节约成本、提高生产效率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图1是本实用新型齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具结构示意图；[0014]图2是利用图1中挤齿挤孔模具对管柱坯料进行挤齿挤孔的工艺流程图；[0015]图3是经图2工序后得到的产品形状变化过程图。
具体实施方式为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本实用新型齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，结构简单，便于大批量生产与制造，且能保证产品精度，节约成本、提高生产效率。请参阅图1所示，其为实用新型齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具结构示意图。图中所述挤齿挤孔模具采用分体冲头和分体模芯结构，其包括冲头导向套110，装配在冲头导向套110中的齿形冲头120，下模导向套130，下模140，第一下模模芯150，第二下模模芯160，所述齿形冲头120与冲头导向套110组合成一个整体冲头，所述齿形冲头120为圆锥体状且伸出冲头导向套Iio —定距离。所述第二下模模芯160设置于第一下模模芯150的四周，并与第一下模模芯150米用间隙配合。所述下模导向套130围成的下模腔呈由上至下直径递减的桶状。所述第一下模模芯150和第二下模模芯160之间的间隙< O.1mm,使得挤压过程中第一下模模芯150能在第二下模模芯160中进行横向细微的滑动。所述下模模芯与下模之间采用间隙配合以减小模芯切向受力。请参阅图2所示，其为挤齿挤孔模具对管柱坯料进行挤齿挤孔的工艺流程图。请参阅图3所示，其为经图2工序后得到的产品形状变化过程图。其中所述挤齿挤孔的工序步骤为步骤210:下料采用圆盘锯精确下料，毛坯重量波动为±0. 5g，图3 (a)为下料工序得到的坯料棒材形状。步骤220 :退火将坯料棒材经退火工序，目的是软化棒材，降低棒材硬度，消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向，细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。[0028]步骤230 :抛丸所述抛丸的目的是对坯料棒材进行表面清理，增加坯料棒材内部的错位密度，提高棒材强度。步骤240 :润滑处理，即磷皂化处理。步骤250:反挤孔所述反挤孔是将退火，抛丸，润滑处理后的坯料棒材放入反挤压模具的模腔中进行反挤压以形成一端具有桶状盲孔的圆柱体坯料，同时保证孔的壁厚差Λ d < O. 3mm。由于是在模腔内成形，因此可以保证圆柱体坯料内孔对外圆的同轴度。图3 (b)为反挤工序得到的产品形状。由于反挤内孔的金属材料通过流动形成桶状盲孔，反挤孔后的棒材轴向加长，因此降低了材料损耗。步骤260 :对反挤孔后的产品进行抛丸、润滑处理。步骤270 :挤齿挤孔所述挤齿挤孔是对反挤孔后的圆柱体坯料经抛丸，润滑处理后放入挤齿挤孔模具中进行挤齿，镦粗和挤孔以形成具有直径大小不同一端为锥形孔、另一端为桶状盲孔的圆柱体以及它们之间的过渡段的锻坯，所述锥形孔底部带有面齿。本实用新型中在对坯料棒材挤齿挤孔时，挤齿，镦粗和挤孔三道工序合一，在镦粗台阶时将锥孔挤出，同时也带出锥孔底部的面齿，节约成本，缩短生产周期，相对于传统的切削加工节约成本，提高效率。图3(c)为将挤齿挤孔工序得到的产品形状。其中，在步骤 270挤齿挤孔后，对所得圆柱体坯料进行了正火处理以提高坯料的机械性能。接下来详细介绍利用挤齿挤孔模具进行挤齿挤孔的过程。将所述齿形冲头120装配到冲头导向套110中，组合成一个整体冲头，再利用冲头导向套110与下模导向套130导向挤压,将圆柱体还料的反挤孔套在第一下模模芯150上，以进行校正坯料位置，以反挤孔定位来挤出锥形孔和面齿，这样在该工序中形成坯料的孔口不会出现由于孔口壁厚较薄而产生开裂现象。由于反挤有壁厚差，挤压过程中第一下模模芯150容易受到横向的力而折断，于是在设计此模具时，第一下模模芯150与第二下模模芯160之间采用间隙配合，挤压过程中第一下模模芯150可以在第二下模模芯160进行横向细微的滑动，让第一下模模芯150来适合反挤圆柱体还料的壁厚差,从而减小第一下模模芯150在挤压过程中承载的力，提高模具寿命。综上所述，本实用新型采用分体模芯和分体冲头结构，结构简单，便于大批量生产与制造，且能保证产品精度，节约成本、提高生产效率。上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式
。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式
所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式
。
权利要求1.一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其包括冲头导向套，装配在冲头导向套中的齿形冲头，下模导向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齿形冲头与冲头导向套组合成一个整体冲头结构，所述第二下模模芯设置于第一下模模芯的四周，并与第一下模模芯采用间隙配合。
2.根据权利要求1所述的齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其特征在于所述下模导向套围成的下模腔呈由上至下直径递减的桶状。
3.根据权利要求1所述的齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其特征在于所述第一下模模芯和第二下模模芯之间的间隙< O. 1_，使得挤压过程中第一下模模芯能在第二下模模芯中进行横向细微的滑动。
4.根据权利要求1所述的齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其特征在于所述下模模芯与下模之间采用间隙配合以减小模芯切向受力。
专利摘要本实用新型提供一种齿形管柱冷锻挤齿挤孔模具，其包括冲头导向套，装配在冲头导向套中的齿形冲头，下模导向套，下模，第一下模模芯和第二下模模芯，其特征在于所述齿形冲头与冲头导向套组合成一个整体冲头结构，所述第二下模模芯设置于第一下模模芯的四周，并与第一下模模芯采用间隙配合。与现有技术相比，本实用新型结构简单，便于大批量生产与制造，且能保证产品精度，节约成本、提高生产效率。
文档编号B21J5/10GK202894169SQ20122053812
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者蔡冰, 黄荣, 朱亚萍, 季成 申请人:盐城理研精密锻造有限公司