[发明专利]一种将金属棒料进行围环成形的模具及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于机械塑性加工中的材料成型技术领域，涉及一种将金属棒料进行围环成形的模具及其使用方法。

背景技术

在工业机械加工领域，经常需要加工一些端部呈圆环状的金属零部件，这种形状的零部件广泛的使用在各个工业领域的产品之中，例如铁路货运车皮上所采用的吊门钩、机械工程车辆上采用的吊钩等。

目前，国内企业在对此种零部件进行围环成形时，普遍采用的加工方法是首先将金属棒料加热后手工围环方式，这种方式受人为因素影响较大，产品精度往往达不到工艺设计要求，成形不良、外观较差、产品一致性达不到要求，并且生产率低下。而国外一些大型企业则采用大型数控锻造设备进行加工，但是这种设备价格十分昂贵，对于非超大规模的生产而言，成本太高，国内企业及零部件采购方难以接受。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，为解决金属棒料围环成形问题，使其在控制成本的前提下，实现标准化、批量化制造，提出一种围环成形专用模具及其使用方法。

本发明是采用以下技术方案实现的。

一种将金属棒料进行围环成形的专用模具，包括上模板、下模板、压板、销轴架、左压臂、右压臂、支撑板、限位板、转动轴、压轴、轴支架、定位块和螺母。

其中，压板的中部开有一个锥形孔，优选的，锥形孔的锥度为5°。

左压臂、右压臂上均开有一个轴孔，同时，支撑板、轴支架上各自均开有2个轴孔。左压臂的轴孔同支撑板的一个轴孔、轴支架的一个轴孔处于同一轴线上，右压臂的轴孔同支撑板的另一个轴孔、轴支架的另一个轴孔处于同一轴线上，使转动轴能够穿过这些轴孔，将左压臂、右压臂与轴支架及支撑板装配在一起。

所述左压臂、右压臂在结构上要求如下：其围环成形部半径所在平面要与圆环直径的垂线成15°夹角。目的是在金属棒料围环过程中，不会对棒料的伸出部分造成挤压，从而防止棒料报废。

优选的，为了让左压臂、右压臂方便的恢复到初始位置，在每个压臂上装配有配重装置。

上述组成部件之间的连接关系如下：

压轴安装在销轴架下端的轴孔内，销轴架的上端安装在压板的锥形孔内，压板同上模板相连接。

支撑板与下模板之间固连；轴支架与下模板之间固连；限位板同支撑板固连，用于保证左、右压臂固定在初始位置；定位块与左压臂固连，定位块伸向金属棒料方向的长度根据产品外形尺寸规格要求来确定；左压臂、右压臂分别通过转动轴与轴支架及支撑板装配在一起。用螺母将转动轴固定在轴支架和支撑板上。

优选的，该模具还包括弹性垫圈。弹性垫圈套在转动轴的顶端螺丝部位，再用螺母将转动轴固定在轴支架上。

优选的，该模具还包括一个定位螺钉，定位螺钉旋拧在定位块上，用于在初始试制时对金属棒料进行定位。

一种采用上述模具将金属棒料进行围环成形的方法，包括以下步骤：

首先，将金属棒料放入右压臂、左压臂的型槽上，并将其顶端推至左压臂上的定位块处，以避免棒料最终形成的圆环接触部位之间的缝隙过大，并且避免挤伤棒料。优选的，如果采用了定位螺钉，则采用定位螺钉对金属棒料进行定位。

然后，启动油压机，活塞杆带动压轴向下压制金属棒料。即，压轴首先接触金属棒料，将金属棒料不断向下压，金属棒料在左压臂、右压臂以及压轴所构成的型腔中逐渐形成一个圆环。此过程中，左压臂、右压臂均围绕转动轴转动并逐渐合拢。

当金属棒料形成一个完整的圆环状后，即停止压制，随后，活塞杆带动压轴，使金属棒料的伸出部分向上抬起，此时，左压臂、右压臂围绕均转动轴反向张开。在上抬过程中，通过定位块提供一个回顶力，将金属棒料的伸出部分往顶回。当左压臂、右压臂均恢复至初始位置后，即可将产品取出。

有益效果

本发明结构简单、制造成本较低，在围环成形过程中，采用左、右压臂对称转动压型方式，对比现有的手工生产方式，工艺操作简便，进一步改善了产品的外观质量，实现了产品的标准化制造，生产效率提高了至少5倍。

附图说明

图1为本发明优选实施方式中所述模具的结构组成示意图；

图2为本发明优选实施方式中所述压板2的侧视剖面图；

图3为本发明优选实施方式中所述模具的侧视剖面图；

图4为本发明优选实施方式中所述左压臂17的结构示意图；