[发明专利]具有纵向多层预应力的组合模具

说明书

本发明公开了一种具有纵向多层预应力的组合模具，包括具有坯料成型腔的凹模和与凹模配合形成沿凹模纵向分布不同预应力的预应力件；采用纵向分层的预应力结构，能够产生不同的预应力进而在凹模纵向形成不同的预应力分布，通过纵向上调整应力幅值分布，能够有效平衡竖直方向上的应力分布，进而更好地平衡成形凹模所受的变形抗力，更有效地降低凹模所受的应力，可更好的延长模具的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种锻造模具，特别涉及一种具有纵向多层预应力的组合模具。

背景技术

对于冷锻、冷挤压、粉末冶金等工艺，由于在室温下成形，坯料变形抗力巨大，模具型腔表面承受的压力高，普通的整体式结构模具易出现裂纹导致破坏，因此，工程中常用预应力组合模具，通过在模具外侧设置有多层预应力环，起到了延长模具寿命的作用。预应力模具水平面内为径向和切向两个方向，竖直面内冲头挤压方向为纵向。现有技术的多层预应力环的模具结构，其多层预应力环在水平面内径向呈同心圆环结构。这种预应力结构形式增加了径向预应力的大小，在一定程度上延缓了模具的寿命。然而，对于一些形状沿竖直方向过渡剧烈的锻件或挤压件，其坯料对模具型腔的反作用力使得模具型腔内壁所受的应力大小沿纵向差距很大，纵向整体式的预应力环无法有效平衡竖直方向上的应力分布。

因此，需要一种具有纵向多层预应力的组合模具，能够产生不同的预应力，通过纵向上应力幅值分布的调整，能够有效平衡竖直方向上的应力分布，进而更好地平衡成形凹模所受的变形抗力，更有效地降低凹模所受的应力，可更好的延长模具的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有纵向多层预应力的组合模具，能够产生不同的预应力，通过纵向上应力幅值分布的调整，能够有效平衡竖直方向上的应力分布，进而更好地平衡成形凹模所受的变形抗力，更有效地降低凹模所受的应力，可更好的延长模具的使用寿命。

本发明的具有纵向多层预应力的组合模具，包括具有坯料成型腔的凹模和与凹模配合形成沿凹模纵向分布不同预应力的预应力件；

进一步，所述预应力件为沿凹模外表面纵向分层设置的多个预应力环；

进一步，所述预应力环与凹模过盈配合设置；

进一步，多个预应力环分别与凹模配合的过盈量不同；

进一步，所述多个预应力环的材料不同；

进一步，所述多个预应力环材料分别可为45钢、D2模具钢、硬质合金中的一种；

进一步，分别与凹模配合的预应力环在水平面内径向呈径向同心圆的多层圆环结构；

进一步，所述预应力环内侧形状与凹模外侧形状相适应；

进一步，还包括设置于凹模型腔上的具有坯料内腔的挤压筒，所述挤压筒的坯料内腔与凹模型腔连通设置。

本发明的有益效果：本发明的具有纵向多层预应力的组合模具，采用纵向分层的预应力结构，能够产生不同的预应力进而在凹模纵向形成不同的预应力分布，通过纵向上调整应力幅值分布，能够有效平衡竖直方向上的应力分布，进而更好地平衡成形凹模所受的变形抗力，更有效地降低凹模所受的应力，可更好的延长模具的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的多个预应力环的结构示意图；

图3为凹模型腔剖面结构示意图。

具体实施方式