一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法及擠壓模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法及擠壓模具，該零件的擠壓成形方法包括以下步驟，1）將坯料放入凹模中，擠壓模具包括內(nèi)凸模及套設(shè)于內(nèi)凸模外圍的外凸模，內(nèi)凸模的下端設(shè)有階梯軸結(jié)構(gòu)，外凸模與內(nèi)凸模之間具環(huán)形的成形間隙；2）通過與內(nèi)凸模傳動連接的第一加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸模下行擠壓坯料，擠壓出內(nèi)孔，內(nèi)凸模下端的階梯軸結(jié)構(gòu)的臺階面頂壓在坯料上保持不動，通過與外凸模傳動連接的第二加載機構(gòu)帶動外凸模下行擠壓坯料，直至擠壓出所需零件；3）擠壓完成，加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸模、外凸?；爻?，取出成形零件。本發(fā)明通過分別驅(qū)動內(nèi)凸模和外凸模成形零件的階梯形內(nèi)孔和外法蘭部分，工藝簡單，材料利用率高，生產(chǎn)成本低。
【專利說明】一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法及擠壓模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及金屬擠壓成形【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法及擠壓模具。
【背景技術(shù)】
[0002]法蘭類零件一般采用先鑄造、鍛造或擠壓成形，然后對成形的制件進行機械加工以獲得最終產(chǎn)品。但是對于同時具有內(nèi)法蘭和外法蘭的零件，這種零件包括套筒段和套筒段一端設(shè)置的環(huán)狀的外法蘭段，外法蘭段上開設(shè)有沿其軸向延伸的內(nèi)孔，外法蘭段的內(nèi)孔的中心線與套筒段中心孔的中心線重合，套筒段的中心孔的直徑大于外法蘭段的內(nèi)孔的直徑，套筒段的中心孔與外法蘭段的內(nèi)孔連接處形成內(nèi)法蘭，套筒段的中心孔與外法蘭段的內(nèi)孔連通構(gòu)成零件的階梯形內(nèi)孔，這種零件在擠壓成形時，采用的擠壓模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成形工藝繁瑣，模具加工制造成本高，并且這種零件的內(nèi)孔為階梯形內(nèi)孔，擠壓加工時難以成形，在擠壓完成后需要進行必要的機械加工以獲得最終零件，從而造成材料的浪費，降低了材料的利用率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種成形工藝簡單的具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法。本發(fā)明的目的還在于提供一種專用于實施上述擠壓成形方法的擠壓模具。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明中具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法采用的技術(shù)方案是:
一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法，包括以下步驟，
1)將坯料放入擠壓模具的凹模中，擠壓模具包括內(nèi)凸模及套設(shè)于所述內(nèi)凸模外圍的外凸模，所述內(nèi)凸模的下端設(shè)有下小上大的階梯軸結(jié)構(gòu)，外凸模與內(nèi)凸模之間具有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙；
2)通過與內(nèi)凸模傳動連接的第一加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸模下行擠壓坯料，擠壓出所需零件的階梯形內(nèi)孔，內(nèi)凸模下端的階梯軸結(jié)構(gòu)的臺階面頂壓在坯料上保持不動，通過與外凸模傳動連接的第二加載機構(gòu)帶動外凸模下行擠壓坯料，直至擠壓出所需零件；
3)擠壓完成，第一加載機構(gòu)、第二加載機構(gòu)分別帶動內(nèi)凸模、外凸?；爻蹋〕龀尚瘟慵?br>
[0005]上述步驟3)中，首先使外凸模頂壓在坯料上保持不動，使第一加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸?；爻?，然后使第二加載機構(gòu)帶動外凸模回程。
[0006]所述第一、第二加載機構(gòu)屬于同一壓力機。
[0007]本發(fā)明中專用于實施上述擠壓成形方法的擠壓模具采用的技術(shù)方案是:
專用于實施上述擠壓成形方法的擠壓模具，包括凸模，所述凸模包括內(nèi)凸模和套設(shè)在
內(nèi)凸模外周的外凸模，所述內(nèi)凸模的下端設(shè)置有下端小上端大的階梯軸結(jié)構(gòu)，所述外凸模與內(nèi)凸模之間具有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙，內(nèi)、外凸模上分別設(shè)置有用于與各自對應(yīng)的加載機構(gòu)傳動連接的連接端。
[0008]擠壓模具還包括自上而下依次可拆連接的上模座、上墊板和凸模固定板，所述外凸模與所述凸模固定板固定連接，所述上模座、上墊板和凸模固定板上開設(shè)有沿上下方向延伸的、相互連通的穿裝孔，所述內(nèi)凸模穿裝在所述穿裝孔中。
[0009]所述內(nèi)凸模與所述穿裝孔導(dǎo)向滑動配合。
[0010]擠壓模具還包括凹模及套設(shè)在凹模外周的凹模固定圈，所述凹模固定圈的內(nèi)壁面為上小下大的內(nèi)錐面，所述凹模外周面為與所述凹模固定圈的內(nèi)壁面吻合適配的外錐面，所述凹模固定圈的內(nèi)壁面與所述凹模的外周面錐面配合。
[0011]本發(fā)明提出的一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法，擠壓成形時，將坯料放入凹模中，兩個獨立的內(nèi)第二加載機構(gòu)分別依次帶動內(nèi)凸模和外凸模擠壓坯料，內(nèi)凸模擠壓成形零件的階梯形內(nèi)孔后，頂壓在階梯形內(nèi)孔的內(nèi)法蘭處保持不動，外凸模下行擠壓坯料，擠壓成形零件的外法蘭部分，本發(fā)明通過分別驅(qū)動內(nèi)凸模和外凸模，分別成形零件的階梯形內(nèi)孔和外法蘭部分，成形工藝簡單，只需通過擠壓成形便可獲得所需零件，提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是待擠壓的坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是具有內(nèi)外法蘭的零件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，也是本發(fā)明中專用于實施上述擠壓成形方法的擠壓模具的一個實施例的使用狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明的一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法的實施例:如圖3所示，該擠壓成形方法包括以下步驟，I)將如圖1所示的坯料放入雙動液壓機上安裝的擠壓模具的凹模4中，該坯料的外徑為D1，外徑與所需零件的法蘭直徑相等、內(nèi)徑為D2，內(nèi)徑與所需零件的內(nèi)孔的小徑段直徑相等，高度為H，第一加載機構(gòu)為雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體加載，第二加載機構(gòu)為外側(cè)缸體加載機構(gòu)，擠壓模具包括內(nèi)凸模9,內(nèi)凸模9的下端設(shè)有下端小上端大的階梯軸結(jié)構(gòu)，內(nèi)凸模9外套設(shè)有一個外凸模5，外凸模5開設(shè)有沿其軸向延伸的中心孔，夕卜凸模5的中心孔的孔壁與內(nèi)凸模9外周面之間具有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙，外凸模5與雙動液壓機的外側(cè)缸體的輸出端傳動連接，內(nèi)凸模9與雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體的輸出端傳動連接；2)啟動雙動液壓機，雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體動作并帶動與之輸出軸傳動連接的的內(nèi)凸模9下行擠壓坯料，內(nèi)凸模9擠壓出階梯形內(nèi)孔；內(nèi)凸模9的臺階面頂壓在內(nèi)孔的臺階面處保持不動，雙動液壓機的外側(cè)缸體動作并帶動與之輸出軸傳動連接的外凸模5下行擠壓坯料，金屬在外凸模5的擠壓作用下沿外凸模5與內(nèi)凸模9之間的環(huán)形的成形間隙向上流動，外凸模5下行至其下端與凹模4的模腔底壁之間的距離等于所需的零件10的法蘭的厚度位置，至此便擠壓出如圖2所示的零件，該零件10高為H2，外法蘭直徑與坯料的外徑相等，法蘭厚度為H1，內(nèi)孔的小徑段孔徑與坯料的內(nèi)徑相等、內(nèi)孔的大徑段孔徑為D3 ；3)擠壓完成，首先使外凸模頂壓在零件10的法蘭上保持不動，而使主缸體帶動內(nèi)凸模9回程，當(dāng)內(nèi)凸模9回程后，外側(cè)缸體帶動外凸模5回程，雙動液壓機的下缸體動作，帶動與下缸體的輸出端連接的頂桿12上行，頂出擠壓成形的零件10。
[0014]在本實施例中第一加載機構(gòu)和第二加載機構(gòu)屬于同一個雙動液壓機,在本發(fā)明的其它實施例中第一加載機構(gòu)和第二加載機構(gòu)也可以不屬于同一個壓力機，而是分別屬于對應(yīng)的兩個單動液壓機。
[0015]本發(fā)明的一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓模具的實施例:如圖3所示，該擠壓模具包括上模部分和下模部分，上模部分包括用于與雙動液壓機的外側(cè)缸體的輸出端連接的上模座7，上模座7下端可拆連接有上墊板8，上墊板8下方連接有凸模固定板6，上模部分還包括凸模，凸模包括內(nèi)凸模9，內(nèi)凸模9的下端設(shè)置有下端直徑小、上端直徑大的階梯軸結(jié)構(gòu)，內(nèi)凸模9外套設(shè)有一個外凸模5，外凸模5開設(shè)有沿其軸向延伸的中心孔，中心孔的孔壁與內(nèi)凸模9外周面之間留有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙，上模座7和上墊板8上均開設(shè)有與外凸模5的中心孔連通的穿裝孔，內(nèi)凸模9導(dǎo)向滑動裝配在穿裝孔中，內(nèi)凸模9上端伸出上模座7并用于與雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體的輸出端傳動連接，內(nèi)側(cè)缸體驅(qū)動內(nèi)凸模9動作，外側(cè)缸體驅(qū)動外凸模5動作；下模部分包括底部的下模座1，下模座I上設(shè)置有下墊板2，下墊板2上設(shè)置有凹模組件，凹模組件包括凹模4及套設(shè)在凹模4外周的凹模固定圈3,凹模固定圈3的內(nèi)壁面為上小下大的內(nèi)錐面，凹模4的外周壁為與凹模固定圈吻合配合的外錐面，凹模固定圈的內(nèi)壁面與凹模的外周壁之間錐面配合，凹模4腔體的底壁為可沿凹模4的模腔內(nèi)壁上下移動的墊塊11，下模座I和下墊板2上開設(shè)有用于穿裝頂桿12的頂桿孔，頂桿12導(dǎo)向滑動裝配在頂桿孔中，頂桿12上端頂壓在墊塊11的底部、下端用于與雙動液壓機的頂出缸體的輸出端傳動連接。
[0016]本實施例主要是采用上述擠壓模具將如圖1所示的外徑為D1、內(nèi)徑為D2、高度為H的坯料擠壓成如圖2所述的零件，該零件10包括套筒段和套筒段一端設(shè)置的外法蘭段，夕卜法蘭段上開設(shè)有沿其軸向延伸的內(nèi)孔，外法蘭的內(nèi)孔與套筒段的中心孔的中心線重合，套筒段的中心孔的孔徑大于外法蘭的內(nèi)孔的孔徑，套筒段的中心孔與外法蘭的內(nèi)孔連通而在兩者的連接處形成內(nèi)法蘭，該零件的總高度為H2，外法蘭直徑與坯料的外徑相等，外法蘭厚度為H1，外法蘭的內(nèi)孔的直徑與坯料的內(nèi)徑相等、套筒段的中心孔的孔徑為D3 ;擠壓成形過程包括以下步驟:1)將如圖1所示的坯料放入雙動液壓機上安裝的擠壓模具的凹模4中，第二加載機構(gòu)為雙動液壓機的外側(cè)缸體輸出端，第一加載機構(gòu)為雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體輸出端，外凸模5與雙動液壓機的外側(cè)缸體的輸出端傳動連接，內(nèi)凸模9與雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體的輸出端傳動連接，啟動雙動液壓機，雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體動作并帶動與之輸出軸傳動連接的的內(nèi)凸模9下行擠壓坯料，內(nèi)凸模9擠壓出階梯形內(nèi)孔；2)內(nèi)凸模9的階梯軸結(jié)構(gòu)的臺階面頂壓在階梯形內(nèi)孔的臺階面上保持不動，雙動液壓機的外側(cè)缸體動作并帶動與之輸出軸傳動連接的外凸模5下行擠壓還料，金屬在外凸模5的擠壓作用下沿外凸模5與內(nèi)凸模9之間的環(huán)形的成形間隙向上流動，外凸模5下行至其下端與凹模4的模腔底壁之間的距離等于所需的零件10的法蘭的厚度位置，至此便擠壓出如圖2所示的零件，該零件10高為H2，外法蘭直徑與坯料的外徑相等，法蘭厚度為H1，內(nèi)孔的小徑段孔徑與坯料的內(nèi)徑相等、內(nèi)孔的大徑段孔徑為D3 ;3)擠壓完成，首先使外凸模5頂壓在零件的外法蘭上保持不動，雙動液壓機的內(nèi)側(cè)缸體帶動內(nèi)凸模9回程，當(dāng)內(nèi)凸模9回程后，雙動液壓機的外側(cè)缸體帶動外凸模5回程，雙動液壓機的下缸體動作，帶動與下缸體的輸出端連接的頂桿12上行，頂出擠壓成形的零件。[0017]在本實施例中第一加載機構(gòu)和第二加載機構(gòu)屬于同一個雙動液壓機在本發(fā)明的其它實施例中第一加載機構(gòu)和第二加載機構(gòu)也可以不屬于同一個壓力機，而是分別屬于對應(yīng)的兩個單動液壓機。
【權(quán)利要求】
1.一種具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法，其特征在于:包括以下步驟， 將坯料放入擠壓模具的凹模中，擠壓模具包括內(nèi)凸模及套設(shè)于所述內(nèi)凸模外圍的外凸模，所述內(nèi)凸模的下端設(shè)有下小上大的階梯軸結(jié)構(gòu)，外凸模與內(nèi)凸模之間具有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙； 通過與內(nèi)凸模傳動連接的第一加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸模下行擠壓坯料，擠壓出所需零件的階梯形內(nèi)孔，內(nèi)凸模下端的階梯軸結(jié)構(gòu)的臺階面頂壓在坯料上保持不動，通過與外凸模傳動連接的第二加載機構(gòu)帶動外凸模下行擠壓坯料，直至擠壓出所需零件； 擠壓完成，第一加載機構(gòu)、第二加載機構(gòu)分別帶動內(nèi)凸模、外凸?；爻?，取出成形零件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法，其特征在于:上述步驟3)中，首先使外凸模頂壓在坯料上保持不動，使第一加載機構(gòu)帶動內(nèi)凸模回程，然后使第二加載機構(gòu)帶動外凸?；爻獭?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有內(nèi)外法蘭的零件的擠壓成形方法，其特征在于:所述第一、第二加載機構(gòu)屬于同一壓力機。
4.專用于實施如權(quán)利要求1所述的擠壓成形方法的擠壓模具，包括凸模，其特征在于:所述凸模包括內(nèi)凸模和套設(shè)在內(nèi)凸模外周的外凸模，所述內(nèi)凸模的下端設(shè)置有下端小上端大的階梯軸結(jié)構(gòu)，所述外凸模與內(nèi)凸模之間具有用于成形零件的套筒段的環(huán)形的成形間隙，內(nèi)、外凸模上分別設(shè)置有用于與各自對應(yīng)的加載機構(gòu)傳動連接的連接端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擠壓模具，其特征在于:擠壓模具還包括自上而下依次可拆連接的上模座、上墊板和凸模固定板，所述外凸模與所述凸模固定板固定連接，所述上模座、上墊板和凸模固定板上開設(shè)有沿上下方向延伸的、相互連通的穿裝孔，所述內(nèi)凸模穿裝在所述穿裝孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擠壓模具，其特征在于:所述內(nèi)凸模與所述穿裝孔導(dǎo)向滑動配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4?6中任意一項所述的擠壓模具，其特征在于:擠壓模具還包括凹模及套設(shè)在凹模外周的凹模固定圈，所述凹模固定圈的內(nèi)壁面為上小下大的內(nèi)錐面，所述凹模外周面為與所述凹模固定圈的內(nèi)壁面吻合適配的外錐面，所述凹模固定圈的內(nèi)壁面與所述凹模的外周面錐面配合。
【文檔編號】B21C25/02GK103551408SQ201310510265
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】宋克興, 國秀花, 王慶福, 周延軍, 張學(xué)賓, 趙培峰, 張彥敏, 賈淑果, 李紅霞, 何霞, 張素霞, 趙亞永 申請人:河南科技大學(xué)