專利名稱：一種將金屬棒料進行圍環成形的模具的制作方法
技術領域：
本實用新型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。
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。
實用新型內容本實用新型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。本實用新型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
直O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
3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。采用上述模具將金屬棒料進行圍環成形的過程如下首先，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。有益效果本實用新型結構簡單、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。
圖1為本實用新型優選實施方式中所述模具的結構組成示意圖；圖2為本實用新型優選實施方式中所述壓板2的側視剖面圖；圖3為本實用新型優選實施方式中所述模具的側視剖面圖；圖4為本實用新型優選實施方式中所述左壓臂17的結構示意圖；其中，1-上模板、2-壓板、3-銷軸架、4-第一螺釘、5-右壓臂、6_支撐板、7_限位 板、8-第二螺釘、9-下模板、10-轉動軸、11-軸支架、12-第三螺釘、13-第四螺釘、14-定位 螺釘、15-定位塊、16-第六螺釘、17-左壓臂、18-螺母、19-壓軸、20-彈性墊圈。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施方式做進一步詳細說明。一種將金屬棒料進行圍環成形的專用模具，其結構組成如圖1所示，分為上部和 下部，上部包括上模板1、壓板2、銷軸架3、第一螺釘4和壓軸19，下部包括右壓臂5、左壓 臂17、支撐板6、限位板7、轉動軸10、軸支架11、下模板9、定位塊15、第二螺釘8、第三螺釘 12、第四螺釘13、定位螺釘14、第六螺釘16、螺母18和彈性墊圈20。其中，壓板2為圓環盤狀，其中部開有錐形孔，錐形孔旁邊開有小孔，用于第一螺 釘4穿過。優選的，錐形孔的錐度為5°。如圖2所示。右壓臂5、左壓臂17上均開有一個軸孔，同時，支撐板6、軸支架11上各自分別開
4有2個軸孔和4個螺紋孔。右壓臂5的軸孔同支撐板6的一個軸孔、軸支架11的一個軸孔 處于同一軸線上，左壓臂17的軸孔同支撐板6的另一個軸孔、軸支架11的另一個軸孔處于 同一軸線上，目的是使轉動軸10能夠穿過這些軸孔，將左壓臂17、右壓臂5與軸支架11及 支撐板6裝配在一起。此外，所述左壓臂17、右壓臂5在結構上要求具備以下條件圍環成形部半徑所在 平面要與圓環直徑的垂線形成15°夾角，目的是在金屬棒料圍環過程中，不對棒料的伸出 部分造成擠壓，防止棒料報廢。左壓臂17的結構如圖4所示，其上安裝有定心塊。右壓臂 5結構與左壓臂17的區別僅在于沒有定心塊。金屬棒料圍環形成的圓環直徑大小由左壓臂17、右壓臂5的圍環成形部的內徑， 以及壓軸19的直徑大小決定。上述組成部件之間的連接關系如下壓軸19安裝在銷軸架3前端的軸孔內，壓軸19用于下壓金屬棒料，如圖3所示。 銷軸架3的后端安裝在壓板2的錐形孔內，壓板2通過第一螺釘4同上模板1相連接。支撐板6與下模板9之間通過第三螺釘13固連；軸支架11與下模板9之間通過 第四螺釘12固連；限位板7通過第二螺釘8同支撐板6固連；定位塊15通過第六螺釘16 與左壓臂17固連，定位螺釘18旋擰在定位塊15上；左壓臂17、右壓臂5分別通過轉動軸 10與軸支架11及支撐板6裝配在一起。彈性墊圈20套在轉動軸10的頂端螺絲部位，再用螺母18將轉動軸10固定在軸 支架11和支撐板6上。下面以采用上述模具制造鐵路貨運車皮吊門鉤的圓環端為例，對金屬棒料進行圍 環成形的過程進行說明。包括以下步驟首先，將本模具的上模板1同外部油壓機的活塞桿固定連接，同時，將下模板9同 外部工作臺的T型孔固定連接。然后，將金屬棒料放在右壓臂5和左壓臂17的型槽上，并將棒料頂端推至左壓臂 17的定位螺釘14處。然后，啟動油壓機，其活塞桿帶動壓軸19向下壓。壓軸19首先接觸金屬棒料，隨 著油壓機推動，壓軸19不斷向下推進壓制金屬棒料，左壓臂17、右壓臂5圍繞各自的轉動軸 10轉動并逐漸合攏。在此過程中，金屬棒料在左壓臂17、右壓臂5以及壓軸19所形成的型 腔中成形為一個圓環。當金屬棒料形成一個完整的圓環后，停止壓制，活塞桿帶動壓軸19將金屬棒料向 上抬起，此時，左壓臂17、右壓臂5圍繞均轉動軸10反向張開。在上抬過程中，定位塊15提 供一個回頂力，將金屬棒料的伸出部分向回頂。當左壓臂17、右壓臂5均恢復至初始位置 后，即可將成形后的產品取出。優選的，為了讓左壓臂17、右壓臂5方便的恢復到初始位置，可以通過在每個壓臂 上焊接一個配重裝置；也可以采用彈簧將壓臂同支撐架6連接的方式，實現壓臂的快速回 位。
權利要求一種將金屬棒料進行圍環成形的模具，包括上模板、下模板、中部開有錐形孔的壓板和支撐板，其特征在于，還包括銷軸架、左壓臂、右壓臂、限位板、轉動軸、壓軸、軸支架、定位塊和螺母；所述左壓臂、右壓臂上均開有一個軸孔；支撐板、軸支架上各自均開有2個軸孔；所述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，所述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；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。
2.如權利要求1所述的一種將金屬棒料進行圍環成形的模具，其特征在于，該模具包 括一個彈性墊圈，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。
3.如權利要求1所述的一種將金屬棒料進行圍環成形的模具，其特征在于，該模具包 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。
4.如權利要求1所述的一種將金屬棒料進行圍環成形的模具，其特征在于，在左壓臂、 右壓臂上均裝配有配重裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種將金屬棒料進行圍環成形的模具。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、軸支架和定位塊。壓軸安裝在銷軸架前端的軸孔內，銷軸架的后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；定位塊與左壓臂固連；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。圍環成形時，左壓臂、右壓臂均圍繞轉動軸轉動并逐漸合攏，金屬棒料在左壓臂和右壓臂所構成的型腔中逐漸形成一個圓環。本實用新型結構簡單、制造成本低，操作簡便，改善了產品的外觀質量，實現了產品標準化制造，極大的提高了生產效率。
文檔編號B21D37/10GK201659179SQ20102016971
公開日2010年12月1日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者寧建強, 李曉峰, 趙大海, 趙禎 申請人:晉西工業集團有限責任公司