一种汽车螺母板挤压成型模具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车螺母板挤压成型模具，涉及汽车零件加工工具【技术领域】。包括落料冲孔模具、坯料挤压成型模具，落料冲孔模具包括第一施压模具、第一承压模具，第一承压模具设有挤压平台和托料圈，中心柱的顶面与挤压平台齐平，第一施压模具设有落料筒；坯料挤压成型模具包括第二施压模具和第二承压模具，第二承压模具带有凹腔，凹腔内设有成型模块，第二施压模具带有顶柱，顶柱的底面形状和成型模块的顶面形状相吻合，在成型模块的顶面和底面之间还开有模孔，在模孔内设有顶芯，顶柱底面有模杆。该模具利用了金属塑性成形原理，通过对坯料的冲孔和挤压将其加工成标准样式，工序简单，废品率低，质量可靠。
【专利说明】
一种汽车螺母板挤压成型模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车零件加工工具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]螺母板是欧洲产系列汽车中，车架总成副车架上的一个重要零件，螺母板的制作属于高效、优质、低消耗的金属材料塑性加工领域。在机械制造业，挤出挤压技术水平，已成为各企业继续发展与开拓的重要指标之一。从某种意义上说，挤压技术的发展水平，是国家汽车工业水平，整体工业化水平，乃至现代化水平的重要标志。
[0003]当前，在汽车制造业中，汽车螺母板制作的现有工艺包括采用薄钢板多次拉延、再镦压的过程，其制造工序包括:落料、七次压延、冲孔、镦压、修边等12道工序，缺点为工序多，控制材料流动困难，废品率高，质量不稳定。
[0004]为了克服现有汽车螺母板制作采用拉延工艺的缺点，现需要一种新型的汽车螺母板挤压成型模具。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种汽车螺母板挤压成型模具，该模具利用了金属塑性成形原理，通过对坯料的冲孔和挤压将其加工成标准样式，工序简单，废品率低，
质量可靠。
[0006]为解决上述问题本发明采取的技术方案是:一种汽车螺母板挤压成型模具，包括落料冲孔模具、坯料挤压成型模具，所述落料冲孔模具包括上部的第一施压模具和下部的第一承压模具，第一施压模具借助于导向滑臂与第一承压模具连接，所述第一承压模具上表面设有水平的挤压平台，所述挤压平台的中部设有中心柱，围绕中心柱设有环状的可沿竖直方向移动的托料圈，所述中心柱的顶面与挤压平台台面齐平，所述第一施压模具下表面设有与托料圈上下对正且底面形状与托料圈顶面形状相同的落料筒；所述坯料挤压成型模具包括上方的第二施压模具和下方的第二承压模具，所述第二承压模具带有凹腔，所述凹腔内设有成型模块，所述第二施压模具带有可插入到凹腔内的顶柱，所述顶柱的底面形状和成型模块的顶面形状相吻合，在成型模块上设有连通其顶面和底面的模孔，在模孔内设有可沿模孔长度方向移动的顶芯，所述顶柱底面还带有可插入模孔内的模杆，所述凹腔的截面形状与顶柱的截面形状相同，所述成型模块与凹腔内壁之间无缝隙，所述顶芯的直径与模孔内径相等，所述模杆的直径小于模孔的直径。
[0007]优选的，所述落料筒的中心孔内设有可沿中心孔长度方向移动的打料棒，围绕落料筒设有一圈可压缩的弹性材料，所述托料圈下端借助于顶杆移动，所述顶杆下端与托板连接。
[0008]优选的，所述弹性材料为橡胶层，所述橡胶层下部连接有垫板。
[0009]优选的，所述顶柱的底面为锥面。
[0010]优选的，所述顶柱的底面为平面。
[0011]优选的，所述第二承压模具上还设有从下部穿到模孔内的顶芯，所述顶芯的顶面水平。
[0012]优选的，所述第二施压模具为开口向下的凹形模，所述顶柱设在凹形模内，所述顶柱借助于大螺母固定，所述大螺母与凹形模的外壁通过螺纹连接，所述顶柱与凹形模内壁之间挤压有弹簧。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:综上所述为了克服现有汽车螺母板制作采用拉延工艺的缺点，应用金属塑性成形原理，螺母板采用挤压成型工艺，落料冲孔、预制正挤压、成型正挤压、3个步骤代替现有工艺中的7次拉延、冲孔镦压提高了生产效率和尺寸精度，增加了螺母板的抗拉、抗剪强度和机械性能。在挤压过程中金属材料在压应力作用挤压后金属材料的晶粒组织更加细小而密实，金属流线不被切断，而是沿挤压件轮廓连续分布，大大提闻了制作效率，有效的提闻了广品的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1落料冲孔模具结构示意图；
图2顶柱底面为锥面的坯料挤压成型模具结构示意图；
图3顶柱底面为平面的坯料挤压成型模具结构示意图；
图4汽车螺母的结构示意图；
图5为图4沿A-A向的剖视图。
[0015]其中，1、第一施压模具，2、第一承压模具，3、导向滑臂，4、挤压平台，5、中心柱，6、托料圈，7、落料筒，8、第二施压模具，9、第二承压模具，10、凹腔，11、成型模块，12、顶柱，13、模孔，14、顶芯，15、模杆，16、打料棒，17、顶杆，18、托板，19、橡胶层，20、垫板，21、大螺母，22、弹黃夹，23、板体，24、柱状筒。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2、图3所示:一种汽车螺母板挤压成型模具，包括落料冲孔模具、坯料挤压成型模具，所述落料冲孔模具包括上部的第一施压模具I和下部的第一承压模具2，所述第一施压模具I借助于导向滑臂3与第一承压模具2连接，所述第一承压模具2上表面设有水平的挤压平台4，所述挤压平台4的中部设有中心柱5，围绕中心柱5设有环状的可沿竖直方向移动的托料圈6，所述中心柱5的顶面与挤压平台4台面齐平，所述第一施压模具I下表面设有与托料圈6上下对正且底面形状与托料圈6顶面形状相同的落料筒7 ;所述坯料挤压成型模具包括上方的第二施压模具8和下方的第二承压模具9，所述第二承压模具9带有凹腔10，所述凹腔10内设有成型模块11，所述第二施压模具8带有可插入到凹腔10内的顶柱12，所述顶柱12的底面形状和成型模块11的顶面形状相吻合，在成型模块11上设有连通其顶面和底面的模孔13，在模孔13内设有可沿模孔13长度方向移动的顶芯14，所述顶柱12底面还带有可插入模孔13内的模杆15，所述凹腔10的截面形状与顶柱12的截面形状相同，所述成型模块11与凹腔10内壁之间无缝隙，所述顶芯14的直径与模孔13内径相等，所述模杆15的直径小于模孔13的直径。
[0017]所述落料筒7的中心孔内设有可沿中心孔长度方向移动的打料棒16，围绕落料筒7设有一圈可压缩的弹性材料，所述托料圈6下端借助于顶杆17移动，所述顶杆17下端与托板18连接。所述弹性材料为橡胶层19，所述橡胶层19下部连接有垫板20。所述顶柱12的底面为锥面。所述顶柱12的底面为平面。
[0018]所述顶芯14从成型模块11底面穿到模孔13内，所述顶芯14的顶面水平。
[0019]所述第二施压模具8为开口向下的凹形模，所述顶柱12设在凹形模内，所述顶柱12借助于大螺母21固定，所述大螺母21与凹形模的外壁通过螺纹连接，所述顶柱12与凹形模内壁之间设有弹簧夹22。
[0020]如图4所示为汽车螺母的结构示意图，本模具并不包括汽车螺母的翻边制作程序，本模具只是制作汽车螺母板，根据图4可知该汽车螺母板由板体23和中心的柱状筒24组成。
[0021]为了实现此加工，共需进行三个工序，如图1所示:步骤I落料冲孔:通过落料冲孔模具进行落料和冲孔，首先将需要加工的金属料放置在挤压平台4上，由于中心柱5的顶面与挤压平台4台面齐平，且托料圈6也与挤压平台4的台面齐平，金属料可以平放，落料筒7的下表面形状与托料圈6的形状一致，并且两者上下对正，也就是落料筒7压下来的时候会与托料圈6重合,托料圈6可沿着竖直方向移动，当给托料圈6向下的压力时,托料圈6会向下运动，所以托料圈6下方为空腔，并且连接有顶杆17，顶杆17可以对托料圈6进行上下推拉，中心柱5固定不动，在落料筒7的筒孔也就是中心孔内为打料棒16，可上下进行捶打，在进行加工的时候，第一施压模具I沿着导向滑臂3向下运动，并将料体挤压在第一施压模具I和第一承压模具2之间，这时落料筒7继续向下运动，对料体进行挤压，而位于挤压平台4和中心柱5上的部分料体不会向下运动，但是位于托料圈6上的料体在落料筒7的挤压下会继续向下运动，并与其他料体分离，冲成带有孔的坯料，在落料筒7进行冲料的过程中，四周的橡胶层19会挤压，而被中心柱5冲出来的料块则进入到了落料筒7的中心孔内，完成后第一施压模具I上升，利用顶杆17推动托料圈6将坯料顶出，再用打料棒16将中心孔内的料块取出即可，所以上述过程为落料冲孔工序，得到了最初的坯料，冲出来的还料的截面形状与托料圈6的表面形状相同,所以可事先设定托料圈6的形状来决定冲出来的坯料形状。
[0022]如图2所示:步骤2预制正挤压:将经过步骤I所加工出来的坯料放在第二承压模具9的凹腔10内，凹腔10的截面形状也与托料圈6顶面的形状相同，所以凹腔10正好将坯料放入到其中，第二施压模具8上的顶柱12的截面也与凹腔10的截面形状相同，也就是顶柱12也是正好插进到凹腔10内，在凹腔10内放置有成型模块11，成型模块11的截面形状也和凹腔10的截面形状相同，成型模块11中心带有模孔13，顶柱12底面的模杆15下落时正好插到模孔13里面，并且该模杆15是位于模孔13中心位置的，也就是说模杆15和模孔13在同一水平面上的圆心重合，模孔13内设有顶芯14可上下移动，但是当进行挤压的时候顶芯14是固定不动的，当坯料放到凹腔10内时，此时坯料位于成型模块11的上部，第二施压模块8向下压，开始对坯料进行挤压，由于顶柱12和成型模块11的截面形状与凹腔10均相同，所以坯料只能在两者之间进行挤压，不会从侧边缝隙挤出，由图2可知，此次挤压选择了底面为锥面的顶柱12，而成型模块11的顶部是和顶柱12底面相吻合的形状，坯料被挤压成了锥形，并且有一部分坯料向下运动进入到模孔13内，并接触到顶芯14的顶面，由于模孔13内有模杆15，挤压时模杆15底端会和顶芯14顶面接触，所以形成了带有柱状筒24且板体23呈锥形的初步坯料模型，然后通过向上推顶顶芯14将其顶出。
[0023]如图3所示:第三道工序步骤3成型正挤压:图3与图2的基本结构一致，唯一变化的是换成了底面形状呈平面的顶柱12，同时换了顶面也为平面的成型模块11，将经过步骤2得到的初步坯料模型同样放到凹腔10内，顶柱12同样向下压，将步骤2得到的坯料模型的锥形面挤压成平面，而经过步骤2所得到的柱状筒24的结构不变，完成后再次通过顶芯14顶出。实施步骤I的目的是得到带有孔且边缘形状符合要求的坯料，步骤2中先将其挤压成锥形的目的是方便坯料在挤压下向下流动形成柱状筒24，如果没有步骤2直接用步骤3的话平面的结构不利于坯料的流动，不利于柱状筒24的形成，而步骤3则将已经形成柱状筒24的坯料进行再次加工修正，将锥形压成平面。
[0024]经过以上三个步骤之后将完成的坯料模型再用别的设备进行翻边处理即可形成汽车螺母，以上第一施压模具I和第二施压模具8的运动都是在液压机作用下完成的。
[0025]综上所述为了克服现有汽车螺母板制作采用拉延工艺的缺点，应用金属塑性成形原理，螺母板采用挤压成型工艺，落料冲孔、预制正挤压、成型正挤压、3个步骤代替现有工艺中的7次拉延、冲孔镦压提高了生产效率和尺寸精度，增加了螺母板的抗拉、抗剪强度和机械性能，在挤压过程中金属材料在压应力作用挤压后金属材料的晶粒组织更加细小而密实，金属流线不被切断，而是沿挤压件轮廓连续分布，大大提高了制作效率，有效的提高了产品的质量。
【权利要求】
1.一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:包括落料冲孔模具、坯料挤压成型模具，所述落料冲孔模具包括上部的第一施压模具(I)和下部的第一承压模具(2)，所述第一施压模具(I)借助于导向滑臂(3 )与第一承压模具(2 )连接，所述第一承压模具(2 )上表面设有水平的挤压平台(4)，所述挤压平台(4)的中部设有中心柱(5)，围绕中心柱(5)设有环状的可沿竖直方向移动的托料圈(6)，所述中心柱(5)的顶面与挤压平台(4)台面齐平，所述第一施压模具(I)下表面设有与托料圈(6)上下对正且底面形状与托料圈(6)顶面形状相同的落料筒(7);所述坯料挤压成型模具包括上方的第二施压模具(8)和下方的第二承压模具(9)，所述第二承压模具(9)带有凹腔(10)，所述凹腔(10)内设有成型模块(11)，所述第二施压模具(8)带有可插入到凹腔(10)内的顶柱(12)，所述顶柱(12)的底面形状和成型模块(11)的顶面形状相吻合，在成型模块(11)上设有连通成型模块(11)顶面和底面的模孔(13)，在模孔(13)内设有可沿模孔(13)长度方向移动的顶芯(14)，所述顶柱(12)底面还带有可插入模孔(13)内的模杆(15)，所述凹腔(10)的截面形状与顶柱(12)的截面形状相同，所述成型模块(11)与凹腔(10)内壁之间无缝隙，所述顶芯(14)的直径与模孔(13)内径相等，所述模杆(15)的直径小于模孔(13)的直径。
2.根据权利要求1所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述落料筒(7)的中心孔内设有可沿中心孔长度方向移动的打料棒(16)，围绕落料筒(7)设有一圈可压缩的弹性材料，所述托料圈(6)下端借助于顶杆(17)移动，所述顶杆(17)下端与托板(18)连接。
3.根据权利要求2所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述弹性材料为橡胶层(19 )，所述橡胶层(19 )下部连接有垫板(20 )。
4.根据权利要求1所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述顶柱(12)的底面为锥面。
5.根据权利要求1所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述顶柱(12)的底面为平面。
6.根据权利要求4或5所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述顶芯(14)从成型模块(11)底面穿到模孔(13)内，所述顶芯(14)的顶面水平。
7.根据权利要求6所述的一种汽车螺母板挤压成型模具，其特征在于:所述第二施压模具(8)为开口向下的凹形模，所述顶柱(12)设在凹形模内，所述顶柱(12)借助于大螺母(21)固定，所述大螺母(21)与凹形模的外壁通过螺纹连接，所述顶柱(12)与凹形模内壁之间设有弹簧夹(22)。
【文档编号】B21C25/02GK104128380SQ201410361806
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】高凤巢, 叶光昱, 崔博南, 赵大龙 申请人:沧州惠邦机电产品制造有限责任公司