[发明专利]一种冷锻方法及冷挤模具

说明书

【技术领域】

本发明涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种冷锻方法及冷挤模具。

【背景技术】

在现有技术中，经常采用冷锻反挤压工艺锻造具有内孔的零件，该工艺具有加工效率高，材料损耗低等优点。请参考图1所示，其为采用现有冷锻反挤压工艺得到的零件剖面图。该零件为具有内孔的筒形圆柱体。其外圆直径为D，内孔直径为d，桶底厚度为b，侧壁厚度为t，口部缺陷为c。由于原材料的性能（比如屈服点强度，抗拉强度，伸长率等）以及反挤压模具强度的限制，因此，对适用反挤压工艺锻造该类零件的尺寸也有相应的要求。具体的，合理的尺寸要求是底厚b≥0.8t，变形量ε=d²/D²的要求范围是15%～80%，同时口部缺陷c≈0.3t。对于不符合此要求的具有内孔的零件一般采用其他效率偏低的切削加工类方法制得。但是，采用切削加工类方法制造具有内孔的零件使得材料消耗多、加工效率低，从而增加了产品成本。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种冷锻方法，其可以锻造多种尺寸的具有内孔的零件，并且可以提高生产效率、保证产品精度。

本发明的目的之二在于提供一种冷挤模具，其可以锻造多种尺寸的具有内孔的零件，并且可以提高生产效率、保证产品精度。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种冷锻方法，其包括冷挤和成形，所述冷挤为通过冷挤模具对坯料进行挤压形成锻坯，所述锻坯包括具有内孔的筒形柱体和与筒形柱体底部相连的分流体；所述成形为去除锻坯中的多余材料以得到具有内孔的零件。

进一步的，在所述成形工序中采用切削方式切除掉所述锻坯的分流体以得到具有盲孔的柱体零件。

进一步的，在所述成形工序中采用冲裁方式将所述锻坯中的筒形柱体的内孔对应的部分去除以得到具有通孔的柱体零件。

进一步的，所述冷挤模具包括上冲头，形成有入料腔和分流腔的下模，所述上冲头的外部形状与零件的内孔相一致；所述入料腔用于容纳坯料，其形状与坯料的外形一致；所述分流腔设置于所述入料腔的底部，并通过分流腔上的分流口与入料腔的底部相通，所述分流腔与所述入料腔为同轴空腔。

进一步的，所述分流腔为圆柱体，其分流腔直径小于零件的内孔直径。

更进一步的，所述零件的内孔直径为1.05倍的分流腔直径。再进一步的，所述冷挤工序包括：将所述坯料放入下模中的入料腔内；上冲头向下运动；当上冲头完全贴合坯料时，坯料受力增加，坯料中位于内孔的材料通过入料腔底部的分流腔进行分流；当上冲头下行至最低位时，所述冷挤工序完成，形成具有内孔的筒形柱体和与筒形柱体底部相连的分流体的锻坯。

根据本发明的另一方面，本发明提出一种冷挤模具，其包括上冲头，形成有入料腔和分流腔的下模，所述上冲头的外部形状与零件的内孔相一致；所述入料腔用于容纳坯料，其形状与坯料的外形一致；所述分流腔设置于所述入料腔的底部，并通过分流腔上的分流口与入料腔的底部相通，所述分流腔与所述入料腔为同轴空腔。

进一步的，所述分流腔为圆柱体，所述零件的内孔直径为1.05倍的分流腔直径。

更进一步的，所述冷挤成形内腔工序包括：将所述圆坯料放入下模中的入料腔内；上冲头向下运动；当上冲头完全贴合坯料时，坯料受力增加，坯料中位于内孔的材料通过入料腔底部的分流腔进行分流；当上冲头下行至最低位时，所述冷挤工序完成，形成具有内孔的筒形柱体和与筒形柱体底部相连的分流体的锻坯。

与现有技术相比，本发明的冷锻方法包括冷挤工序和成形工序，其中，在冷挤工序中，使放于冷挤模具入料腔中的坯料的位于零件内孔的材料通过分流腔进行分流，从而形成具有内孔的筒形柱体和与筒形柱体底部相连的分流体的锻坯；然后将锻坯中的多余材料去除，从而得到具有内孔的产品零件。由于采用分流腔进行分流，使得不适合采用冷锻反挤的零件也可以采用本发明中的方法进行加工，这样，不仅可以提高生产效率，而且可以保证产品精度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为采用现有冷锻反挤压工艺得到的零件剖面图；

图2为本发明锻造具有内孔的锻件的冷锻方法在一个实施例中的工艺流程图；

图3（a）为冷挤工序得到的产品形状；