冷镦模动模芯的制作方法

本发明涉及一种冷镦模具的模芯结构，具体涉及一种冷镦模动模芯。

背景技术：

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送进一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点：冷镦可加工成适用较小的荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。

目前，在冷镦加工中，弹簧冲模被广泛的使用。一般的弹簧冲模结构中有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格限制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要从模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。因此，对动模芯的结构作出一定的改进，将有助于结合顶针对工件进行脱模操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种冷镦模动模芯，与冷镦成型机构中的顶针配合，方便冷镦成型后的工件从动模芯中顶出。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：冷镦模动模芯，包括柱形的芯体，所述芯体的末端外侧设有凸起，所述芯体的内部贯穿设有一个动模腔，所述动模腔从动模芯的前端到末端依次分为冷镦腔、顶针腔和顶针座腔，所述芯体中靠近前端的腔壁固定有镶块，所述冷镦腔位于镶块中，所述顶针座腔由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，所述长方形段与顶针腔连通。

采用上述技术方案时，通过改进，在芯体内开设有顶针座腔，并且顶针座腔由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，使得顶针座能够插入十字形段中。但是，如果选择一定的插入方向，将会使得顶针座只能插入到十字形段而无法插入到长方形段中，这样，长方形段就可以形成一个凸台，对顶针座形成一个限位，防止在冷镦时顶针座过度插入而导致前端的顶针将工件镦坏。再者，通过90°旋转顶针座，能够将顶针座穿过十字形段而插入到长方形段中，从而将会增加顶针插入动模腔中的深度，将冷镦成型后的工件从动模腔中顶出，实现了脱模的操作。由于重新设计了芯体的结构，使得同一个顶针能够兼作冷镦和顶出工件的作用，而不需要在冷镦和顶出工件之间进行更换的操作。相比传统的需要设置单独的顶杆来顶出工件，改进后的结构更加的简单，只需要旋转90°就可以实现顶出的动作，不需要对顶针和顶杆重新进行定位和插入动模的操作，克服了定位不准所带来的问题，也提高了冷镦和取件的效率。

进一步改进方案，所述十字形段由两个相同的并且相互垂直的长方形槽组成。该设置，能够用统一的标准来加工十字形段和长方形段，使得两段的加工设备可以通用，并且简化了加工的操作步骤，使得长方形段的一部分也包括在了十字形段之中。

进一步改进方案，所述凸起为圆环形。圆环形的凸起便于进行加工，而且周向设置受力也更加的合理。

进一步改进方案，所述十字形段与长方形段的长度相同。该设置能够便于计算和设定顶针座插入的深度。

进一步改进方案，所述冷镦腔的长度大于顶针座腔的长度。该设置，能够给冷镦腔留下足够的操作空间，并且可以防止在顶出工件时顶针完全伸出芯体。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明冷镦模动模芯实施例的剖视结构示意图；

图2是图1的右视结构示意图。

具体实施方式

附图标记：动模芯1，凸起2，动模腔3，冷镦腔31，顶针腔32，顶针座腔33。

如图1和图2所示，本发明冷镦模动模芯，其中，整个动模芯1呈柱体状，在动模芯1的末端外侧形成有一圈环形的凸起2，凸起2是用来将动模芯1的末端卡在动模套上，防止整个动模芯1从动模套中拔出。并且也能够通过动模套上对应的卡套结构卡住凸起2，使得动模套等够带动动模芯1轴向移动。另外，在动模芯1的内部贯穿设有一个动模腔3，其中动模腔3从动模芯1的前端到末端依次分为冷镦腔31、顶针腔32和顶针座腔33。其中，冷镦腔31是用来容纳棒料，以及棒料在其中进行冷镦成型。顶针腔32主要是冷镦成型的顶针位于其中，用来对棒料进行冷镦挤压。而顶针座腔33是用来容纳顶针座，特别是可以通过对顶针座的插入深度进行限制，从而限制顶针座上顶针的插入深度，从而通过改变顶针插入的深度实现顶针对棒料的冷镦或挤出工件的两种状态。具体的，顶针腔32是一个截面为圆形的腔体，与圆柱形的顶针配合。

特别指出的是，顶针座腔33分成了两段，第一段的位置靠近动模芯1的末端，第二段的位置与第一段连通。其中，第二段是截面形状为长方形的长方形槽，并且该长方形槽的截面的形状和大小与顶针座的长方形截面形状大小相同。第一段是截面形状为十字的十字形槽，该十字形槽是由两个相互垂直的长方形槽构成，其中第二段的长方形槽与第一段中十字形槽中的一个长方形槽连通。另外，在动模芯1中靠近前端的腔壁处固定有一个定镶块11，并且整个冷镦腔31都是位于定镶块11中，定镶块11的硬度要大于动模芯1外壁的硬度，能够减小棒料在冷镦的过程中在冷镦腔31中的变形和磨损。

具体操作时，将待加工的棒料放置在工位上，棒料的一部分会插入到冷镦腔31中。顶针座前端的顶针并对棒料进行冷镦，此时顶针41将会挤压棒料，使得棒料向冷镦腔31的侧部挤压，从而将棒料冷镦成型。特别的，在冷镦的过程中，顶针座弧会插入到顶针座腔33中。由于顶针座腔33分成了两段，顶针座腔33的前端插入顶针座腔33中的第一段后，不能再继续插入顶针座腔33中的第二段中。正好利用了第二段在第一段末端所形成的凸台对顶针座腔33的最大冷镦位置进行了限位。可以防止在冷镦的过程中，顶针过度插入而将工件镦坏。在冷镦结束后，将顶针座后退，至少将整个顶针座从顶针座腔33中退出，再将顶针座旋转90°后，插入动模芯1中。由于顶针座转动了90°，因此，顶针座会通过第一段并且进入到第二段中，将会一直插入直到完全插入到顶针座腔33中。此时顶针伸入冷镦腔31的长度大于冷镦时伸入的长度，将会把冷镦腔31中已经冷镦成型的工件顶出。

通过改进，在动模芯1内开设有顶针座腔33，并且顶针座腔33由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，使得顶针座能够插入十字形段中。但是，如果选择一定的插入方向，将会使得顶针座只能插入到十字形段而无法插入到长方形段中，这样，长方形段就可以形成一个凸台，对顶针座形成一个限位，防止在冷镦时顶针座过度插入而导致前端的顶针将工件镦坏。再者，通过90°旋转顶针座，能够将顶针座穿过十字形段而插入到长方形段中，从而将会增加顶针插入动模腔中的深度，将冷镦成型后的工件从动模腔中顶出，实现了脱模的操作。由于重新设计了动模芯1的结构，使得同一个顶针能够兼作冷镦和顶出工件的作用，而不需要在冷镦和顶出工件之间进行更换的操作。相比传统的需要设置单独的顶杆来顶出工件，改进后的结构更加的简单，只需要旋转90°就可以实现顶出的动作，不需要对顶针和顶杆重新进行定位和插入动模的操作，克服了定位不准所带来的问题，也提高了冷镦和取件的效率。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。