[實用新型]二維高頻顫振冷擠壓模具

有效

• 申請號: 201520281983.0
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN204769940U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 楊慶華;占偉濤;張培帥;王志恒;鮑官軍;胡新華
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;浙江工業大學義烏科學技術研究院有限公司
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B06B1/18
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型涉及一種冷擠壓模具，更具體的說，涉及一種二維高頻顫振冷擠壓模具。

背景技術

冷擠壓技術作為一種精密塑性成形技術，具有“優質、高產、低消耗、低成本”等優點，是一個國家汽車工業水平、工業化水平乃至現代化水平的一種重要標志和反映。然而在冷擠壓生產產品時，毛坯受三向壓應力作用使變形力顯著增大，同時由于對成形精度有要求，其材料在室溫下流動應力很大，加之本身形狀較為復雜，模具與坯料之間的摩擦力也阻礙著金屬坯料的流動，越到成形的最后階段摩擦力越大，金屬流動越困難，這樣最后階段的變形抗力往往會有一個階躍式的飛升，假使擠壓設備噸位不足，極易導致擠壓出來的零件形狀產生缺陷，同時巨大的變形抗力對模具材料和壽命也提出了更嚴酷的要求。因此，對于業內稱為所謂的“難成形零件”而言，冷擠壓這些零部件需要大噸位的壓力機，而后者高昂的價格使得企業往往難以承受。顯然，如何降低成形過程尤其是最后階v段的摩擦力和變形抗力，已經成為冷擠壓技術應用于“難成形零件”急需解決的問題。

在材料成形或加工過程中，如果對被加工材料(或模具)主動施加一定方向的、頻率和振幅可控的振動，則有可能得到一些有利于加工的結果，這種方式稱為振動輔助加工或振動加工。目前，振動激勵的主要形式有：功率超聲、機械式、電磁式、液壓式等，其中功率超聲應用最廣泛。

然而功率超聲具有輸出功率有限，通常為1～2kW，因此產生的激振力小，不適合冷擠壓加工；機械式激振結構簡單，輸出激振力大，但上限頻率低，振幅和頻率調節困難；電磁式激振裝置能產生復雜的振動波形，但是受到固有磁飽和限制，不易獲得較大激振力，加之設備結構復雜，振幅有限和需要額外的冷卻裝置。因此，上述幾種裝置均不適用于“難成形零件”的振動擠壓。

基于液壓驅動的振動方式能提供足夠大的激振力，其中一種形式是通過油液壓力迫使顫振缸頂板發生彈性變形來實現振動，但由于金屬的彈性變形量無法精確控制，導致振動的振幅無法預測和控制，這對于冷擠壓振動加工的實際研究和應用造成一定的阻礙和限制。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有冷擠壓模具不能實現“難成形零件”的冷擠壓成形和尺寸精度不能滿足要求及現有的基于液壓驅動方式的振動方式輸出激振力不足、振幅不可控的問題，提供了一種能在兩個方向上提供足夠的擠壓力、振動頻率并且振幅可控，能夠保證零件成形精度的二維高頻顫振冷擠壓模具。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：二維高頻顫振冷擠壓模具，包括成型機構、卸料機構、連接機構和顫振發生機構；

所述成型機構包括上模板、凸模法蘭連接塊、凸模固定塊、凸模、凹模、下凸模、凹模固定塊、凹模座、凹模法蘭連接塊、下模板、下模座，所述凸模安裝在所述凸模固定塊內，所述凸模固定塊通過螺栓與正上方的凸模法蘭連接塊和上模板連接；所述凹模安裝在所述凸模正下方的凹模固定塊內，所述凹模與正下方的所述凹模座接觸，所述凹模座與正下方的凹模法蘭連接塊接觸，所述凹模固定塊通過螺栓與正下方的凹模法蘭連接塊和下模板連接；所述下模板與正下方的下模座通過螺栓連接；所述下凸模位于所述凹模內，下凸模的下端面與所述凹模座接觸；

所述的卸料機構包括頂料片和頂料桿；所述頂料片為截面圓弧形的長條，安裝在所述下凸模和凹模座的空孔內，所述頂料桿安裝在所述凹模法蘭連接塊、下模板和下模座的中心孔內，所述頂料桿的上端與所述頂料片接觸；

所述的連接機構包括用于固定顫振發生機構上端的上連接板和用于固定顫振發生機構下端的下連接板；所述下連接板為對稱結構，所述下連接板通過螺栓固定在所述下模座上，所述上連接板位于下連接板的正上方，所述上連接板通過螺栓與所述的下連接板固定連接；

所述的顫振發生機構包括X軸顫振發生機構和Y軸顫振發生機構，所述X軸顫振發生機構包括左X軸顫振發生器和右X軸顫振發生器，所述Y軸顫振發生機構包括前Y軸顫振發生器和后Y軸顫振發生器；所述左X軸顫振發生器和右X軸顫振發生器對稱分布在所述凹模固定塊的左右兩側，所述前Y軸顫振發生器和后Y軸顫振發生器對稱分布在所述凹模固定塊的前后兩側，所述左X軸顫振發生器、右X軸顫振發生器、前Y軸顫振發生器和后Y軸顫振發生器具有完全相同的結構，所述左X軸顫振發生器、右X軸顫振發生器、前Y軸顫振發生器和后Y軸顫振發生器的頭部均連接凹模固定塊，所述左X軸顫振發生器、右X軸顫振發生器、前Y軸顫振發生器和后Y軸顫振發生器的上下兩端分別固定在所述上連接板和所述下連接板上。