[發明專利]一種用于空心坯料反擠壓成形空心件的模具

有效

• 申請號: 201710516964.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107081400B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 王強;張治民;于建民;李旭斌;李國俊
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

本發明涉及一種用于空心坯料反擠壓成形空心件的模具，包括下模、上模兩部分，其特點是上模部分的凸模是由固定凸模和活動凸模組成，固定凸模內設置有飛邊槽，并與活動凸模形成閉合型槽，用以容納固定凸模與活動凸模之間的間隙中產生的飛邊；本發明在同一套模具內能夠完成反擠壓、鐓擠壓兩道工序；其飛邊槽提高了模具靈活度和可靠性，實現了底部不同尺寸孔空心件的成形制造，增強了模具通用性，提高了生產效率，降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于金屬材料擠壓模具，特別涉及一種主要用于底部帶有中心孔的斷面為圓形、多圓、方形、長方形的空心件反向擠壓成形制造，適用于金屬材料的冷、溫、熱擠壓成形。

背景技術

擠壓工藝，作為有色金屬、鋼鐵材料生產與零件成形加工的工藝之一，是近代金屬塑性加工中一種先進的制造方法。作為二次塑性加工的擠壓，主要用于零件的生產。反擠壓主要適用于制造斷面是圓形、多層圓形、方形、長方形等的空心零件，已得到較為廣泛的開發和應用。

對于底部帶有中心孔的空心件，傳統工藝為實心坯料反擠壓后切削加工底部孔。而實心坯料反擠壓方法，對于大尺寸工件，其成形力大，影響了模具壽命和成形精度；底部變形量小，導致工件底部性能較低；同時，還需要后續切削加工工序。

為克服解決上述問題，對于底部帶有中心孔的空心件，研究提出了空心坯料反擠壓方法。在中國專利公開的“一種汽車輪轂省力成形方法及裝置 (CN1864915A)”、“一種徑向-反向復合擠壓成形鎂合金負重輪盤工藝及裝置 (2015102017001)”中均已提及并應用。然而，對于采用空心坯料反擠壓方法成形底部帶中心孔的空心件，傳統的擠壓模具結構已不能滿足其要求，也難以達到上述預期效果。

目前，應用于空心坯料反擠壓成形的模具，主要有兩種結構。一種為采用整體式凸模，或凸模內帶有不可活動的芯軸，如中國專利公開的“一種汽車輪轂省力成形方法及裝置(CN1864915A)”涉及的成形裝置，即采用了該種結構。而另一種為采用凸模內帶有隨動凸模，如中國專利公開的(2015102017001)涉及的成形裝置，即采用了該種結構。

上述兩種模具在使用過程中，發現主要存在以下問題：

(1)采用帶不活動芯軸的整體凸模，增加了凹模高度和模具閉合高度，成形后脫模和取件困難，壓機開口高度一定時，所能成形空心件長度受到限制；

(2)采用套裝有隨動凸模的固定凸模，由于固定凸模與活動凸模之間存在間隙，易產生飛邊而發生卡滯，直接影響了模具的靈活度和可靠性，影響了工作的連續性和效率；

(3)這兩種形式的反擠壓模具，當芯軸(或隨動凸模)尺寸確定時，無法改變工件底部中心孔尺寸，模具通用性差，生產效率低，生產成本高。

發明內容

本發明的目的旨在充分發揮空心坯料擠壓成形方法的優勢，克服現有技術及存在的不足，提出一種以提高模具的靈活度、通用性和可靠性的用于空心坯料反擠壓成形空心件的模具。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種用于空心坯料反擠壓成形空心件的模具，包括下模、上模兩部分；其中：下模部分由下模板1、頂桿2、頂塊3、凹模4組成；所述凹模位于下模板之上，通過螺釘、銷釘與下模板連接，頂桿置于下模板內，頂塊置于凹模內、下模板上；上模部分由上模板8、墊板7、凸模、蓋板9組成；其特點是：所述凸模是由固定凸模6和活動凸模5組成，所述固定凸模位于墊板、上模板之下，通過螺釘、銷釘與上模板與墊板連接，活動凸模置于固定凸模內，蓋板通過螺釘、銷釘與活動凸模連接；其中：

●固定凸模與活動凸模一起退回，空心坯料10放置模具內，首先，反擠壓成形工件11，然后，再鐓擠成形工件12；

●反擠壓成形時，活動凸模主動頂出，置于空心坯料內孔，其活動凸模的底面與頂塊上端面接觸，此時，固定凸模反擠壓空心坯料成形；