[发明专利]水平双头冷镦装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械加工中的冷镦成型装置，具体涉及一种水平双头冷镦装置。

背景技术

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送出一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点：冷镦可加工成适用较小荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。

目前，在冷镦加工中，常使用的装置是弹簧冲模。一般的弹簧冲模竖向设置，其中设有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格控制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要将其从动模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。再者，常用的冷镦机构都是竖向设置，竖向设置主要是要充分利用设备的自重进行冷镦操作。但是，竖向设置的冷镦机构，不能有效地利用顶针回程的动作，实际上造成了时间和动力上的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平双头冷镦装置，采用改良的定模结构，在冷镦的过程中利用定模中的顶针完成冷镦和推料的动作。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：水平双头冷镦装置，包括相互配合的定模和动模，所述动模中设有动模腔体，所述定模中设有贯穿的定模腔体，所述定模腔体包括顶针腔、顶针座腔和冷镦腔，所述冷镦腔的腔壁镶嵌有镶块，所述冷镦腔位于定模的两端，所述顶针座腔位于定模的中部，所述顶针腔位于顶针座腔的两端并且与顶针座腔连通，所述冷镦腔与顶针腔连通，所述顶针座腔中滑动设有顶针座，所述顶针座的两端分别设有插入顶针腔中的顶针。

采用上述技术方案时，将传统的顶针设置成双头结构，并且将定模中的顶针从静止状态改为可运动的状态。由于顶针设置成双头结构后，能够对定模中的工件进行双向的冷镦操作，并且利用一个方向冷镦的动作将对面的工件从定模中顶出，达到充分利用资源和利用回程时间的目的。具体的，在定模中部的顶针腔中增加了一个顶针座腔，使得顶针座只能够在顶针座腔内滑动，并且在顶针座接触到顶针座腔壁时，顶针座腔壁对顶针座有一个支撑和限位作用，使得顶针能够承担冷镦的压力，将该压力传递到顶针座腔壁进而传递给水平固定的定模上。另一方面，顶针座在顶针座腔中滑动，其滑动的距离最终表现在另一侧的顶针伸入顶针腔的长度上，当顶针最大伸入顶针腔时，将把顶针腔中已经成型的工件顶出，避免工件卡放在顶针腔中需要单独的步骤和结构将其顶出，不仅节约了加工的步骤，还充分利用了加工过程中动模回程的间隙进行顶料操作，具有及其重要的进步意义。

进一步改进方案，为了解决顶针座的加工和使用中的配合问题，所述顶针和顶针座都为圆柱形，所述顶针与顶针座的中轴线共线，所述顶针座的直径大于顶针的直径。上述设置，能够在加工中利用旋转切割的方式加工出一体的顶针座和顶针结构，并且在使用中，顶针座腔与顶针座配合，使得顶针座施加在顶针座腔壁上的压力较为均匀，放置造成局部应力集中。

进一步改进方案，为了兼顾顶针座的和顶针的强度，并且需要设计合理的结构以寻求力学性能和加工成本的平衡，所述顶针座的直径是顶针直径的两倍。

进一步改进方案，所述冷镦腔的纵截面形状为“凸”字形。设置为“凸”字形能够体现冷镦后工件的截面部分出现变大的情况，并且规则的截面形状不会影响工件的顶出。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明水平双头冷镦装置实施例中状态一的结构示意图；

图2是本发明水平双头冷镦装置实施例中状态二的结构示意图。

具体实施方式