[發明專利]一種將金屬棒料進行圍環成形的模具及其使用方法

有效

• 申請號: 201010154945.0
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101875073A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 趙禎;寧建強;李曉峰;趙大海
• 申請（專利權）人: 晉西工業集團有限責任公司
• 主分類號: B21D7/02
• 分類號: B21D7/02;B21D37/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 張利萍

技術領域

本發明屬于機械塑性加工中的材料成型技術領域，涉及一種將金屬棒料進行圍環成形的模具及其使用方法。

背景技術

在工業機械加工領域，經常需要加工一些端部呈圓環狀的金屬零部件，這種形狀的零部件廣泛的使用在各個工業領域的產品之中，例如鐵路貨運車皮上所采用的吊門鉤、機械工程車輛上采用的吊鉤等。

目前，國內企業在對此種零部件進行圍環成形時，普遍采用的加工方法是首先將金屬棒料加熱后手工圍環方式，這種方式受人為因素影響較大，產品精度往往達不到工藝設計要求，成形不良、外觀較差、產品一致性達不到要求，并且生產率低下。而國外一些大型企業則采用大型數控鍛造設備進行加工，但是這種設備價格十分昂貴，對于非超大規模的生產而言，成本太高，國內企業及零部件采購方難以接受。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，為解決金屬棒料圍環成形問題，使其在控制成本的前提下，實現標準化、批量化制造，提出一種圍環成形專用模具及其使用方法。

本發明是采用以下技術方案實現的。

一種將金屬棒料進行圍環成形的專用模具，包括上模板、下模板、壓板、銷軸架、左壓臂、右壓臂、支撐板、限位板、轉動軸、壓軸、軸支架、定位塊和螺母。

其中，壓板的中部開有一個錐形孔，優選的，錐形孔的錐度為5°。

左壓臂、右壓臂上均開有一個軸孔，同時，支撐板、軸支架上各自均開有2個軸孔。左壓臂的軸孔同支撐板的一個軸孔、軸支架的一個軸孔處于同一軸線上，右壓臂的軸孔同支撐板的另一個軸孔、軸支架的另一個軸孔處于同一軸線上，使轉動軸能夠穿過這些軸孔，將左壓臂、右壓臂與軸支架及支撐板裝配在一起。

所述左壓臂、右壓臂在結構上要求如下：其圍環成形部半徑所在平面要與圓環直徑的垂線成15°夾角。目的是在金屬棒料圍環過程中，不會對棒料的伸出部分造成擠壓，從而防止棒料報廢。

優選的，為了讓左壓臂、右壓臂方便的恢復到初始位置，在每個壓臂上裝配有配重裝置。

上述組成部件之間的連接關系如下：

壓軸安裝在銷軸架下端的軸孔內，銷軸架的上端安裝在壓板的錐形孔內，壓板同上模板相連接。

支撐板與下模板之間固連；軸支架與下模板之間固連；限位板同支撐板固連，用于保證左、右壓臂固定在初始位置；定位塊與左壓臂固連，定位塊伸向金屬棒料方向的長度根據產品外形尺寸規格要求來確定；左壓臂、右壓臂分別通過轉動軸與軸支架及支撐板裝配在一起。用螺母將轉動軸固定在軸支架和支撐板上。

優選的，該模具還包括彈性墊圈。彈性墊圈套在轉動軸的頂端螺絲部位，再用螺母將轉動軸固定在軸支架上。

優選的，該模具還包括一個定位螺釘，定位螺釘旋擰在定位塊上，用于在初始試制時對金屬棒料進行定位。

一種采用上述模具將金屬棒料進行圍環成形的方法，包括以下步驟：

首先，將金屬棒料放入右壓臂、左壓臂的型槽上，并將其頂端推至左壓臂上的定位塊處，以避免棒料最終形成的圓環接觸部位之間的縫隙過大，并且避免擠傷棒料。優選的，如果采用了定位螺釘，則采用定位螺釘對金屬棒料進行定位。

然后，啟動油壓機，活塞桿帶動壓軸向下壓制金屬棒料。即，壓軸首先接觸金屬棒料，將金屬棒料不斷向下壓，金屬棒料在左壓臂、右壓臂以及壓軸所構成的型腔中逐漸形成一個圓環。此過程中，左壓臂、右壓臂均圍繞轉動軸轉動并逐漸合攏。

當金屬棒料形成一個完整的圓環狀后，即停止壓制，隨后，活塞桿帶動壓軸，使金屬棒料的伸出部分向上抬起，此時，左壓臂、右壓臂圍繞均轉動軸反向張開。在上抬過程中，通過定位塊提供一個回頂力，將金屬棒料的伸出部分往頂回。當左壓臂、右壓臂均恢復至初始位置后，即可將產品取出。

有益效果

本發明結構簡單、制造成本較低，在圍環成形過程中，采用左、右壓臂對稱轉動壓型方式，對比現有的手工生產方式，工藝操作簡便，進一步改善了產品的外觀質量，實現了產品的標準化制造，生產效率提高了至少5倍。

附圖說明

圖1為本發明優選實施方式中所述模具的結構組成示意圖；

圖2為本發明優選實施方式中所述壓板2的側視剖面圖；

圖3為本發明優選實施方式中所述模具的側視剖面圖；

圖4為本發明優選實施方式中所述左壓臂17的結構示意圖；